[理学]第6章_磁场和物质的相互作用7__不同参照系之间电磁场的变换___20101209___20101213.pdf

§7 不同参照系之间电磁场的变换 一. 问题的引出 通过前面的讨论，我们对静电场、稳恒电流、稳恒磁场有了 基本的认识，但如果对这些内容认真思考一番，会发现有些问题 还有必要进一步讨论和深化。大家知道，在电荷的周围空间存在 着电场，电流的周围空间存在着磁场。而电流实际上就是电荷的 运动。由此很容易会推出，运动带电粒子的周围空间不仅应该有 电场，还应该有磁场。也就是说，当一个带电粒子静止时，它的 r 周围空间只有电场，一旦它运动起来，它的周围空间既有电场E r 又有磁场 。如果这运动带电粒子附近有一带电量 的静止点电荷 B q0 r r r ，它将受到运动带电粒子的电场 的作用力 。当点电荷 以 运 E q E q v 0 0 0 r 动时，它除受到运动带电粒子的电场作用力q E外，还会受到运动 0 r 带电粒子的磁场作用力 r 。 q v ×B 0 0 q 这样运动点电荷 在运动带电粒子的电磁场里将受到的作用力为： 0 r r r r f q E =+q v ×B 0 0 0 q 这是运动点电荷 在电场、磁场都存在的电磁场中受到的电磁场 0 作用力的基本公式。通常也把此公式称为洛仑兹力公式。 静止带电粒子的周围空间只有电场，没有磁场，而运动的带电粒 子周围空间既有电场又有磁场，这说明磁场来源于带电粒子的运动。 而带电粒子是静止还是运动，完全是与观察者或者说是与选择的参照 系有关。相对于某个参照系是运动的带电粒子，相对于同带电粒子一 ( ) 起运动的参照系它就是静止的。相对于带电粒子静止的参照系 观察者 r0 r qr r ( q) E B 0 看，带电粒子 设其带电量 的周围空间有电场 和磁场 。 4πε