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对磁现象的思考 王润东 （电话邮箱：463976062@） 摘要 电磁学其实已经可以算是一门很成熟的学科了，可能大家也很难接受这里还会有什么问题！大家找一本电磁学的书翻翻看，看是不是有这样的问题：象电现象有库仑定律这样直抵原子核、电子这一层次的定律，这使得电现象所构筑的大厦清晰、明确、简洁。但是到了磁现象，它的立足点一直是在电流这一宏观层面，我们并没有将视角推进到电子、原子核这样的层次去看磁现象的机理。我通过对磁相互作用规律的总结和发展，真的有一种打开了新世界大门的感觉。 这篇文章并不完善，只是立足于课本中实验进行理论上的分析和推测。由于我个人学识及资源所限，这些想法在我这里很难再有进展了。所以这篇文章的目的是在于向大家证明这些想法的价值，以及发展这方面研究的必要性，希望更多有能力、有资源的人能够进行这方面的研究。 正文： 首先有一个问题需要说一下，电场在这里对它的理解是：由于带电粒子在空间中分布不均，以及带电粒子具有同性相斥，异性相吸的特性，从而有“电场”这样的表现。（这个后面会说明） 1.电子周围磁场的分布 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 1 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 1 毕奥-萨伐尔实验表示：长直导线周围磁场强度分布与距离R成反比。由此分析电子周围磁场分布存在有以下三种可能： 电子周围磁场分布是平面的，在与其运动方向垂直的平面上磁场强度分布与距离R成反比。 电子周围磁场分布与电流源元表现的一样。 电子周围磁场分布与2类似，不同的是在电子运动方向上所在的直线上，考虑磁场“场”的属性，在单纯的空间中不应该出现左右两侧巨大的差值，在这里场强应该有一个平顺的度过。这就造成由电子运动方向所确定的任意一平面中，任一半径所确定圆上磁场会有类似正、余弦函数的分布。 从对上面三种可能性的描述上就可以看出，我是支持第三种观点的。当然它也是更符合逻辑思考结果的，为了分析的客观性我还是把我想到的可能性列举出来。 2.磁现象的作用机制 2.1 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 2对于磁现象的作用机制，我通过对带电粒子在匀强磁场中运动受力这一现象进行分析，先揭示一部分作用规律。如图2，带负电粒子以速度V进入匀强磁场，无数次的实验告诉我们 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 2 我的解释是：带负电粒子以如图所示状态进入磁场，电荷左侧磁场与匀强磁场叠加效果是互相低效的，而右侧磁场叠加效果是彼此加强的。这时我们定义“由于电荷两侧磁场分布不平衡，电荷就会受到一个由强指向弱的一个力”（这个是为解释实验这么强行定义，后面还会有其它实验对此进行分析），如此实验便得到了解释。 2.2 通电导线在磁场中受力，同理这样解释：导线中自由电子的定向移动，在其周围产生磁场与原有磁场叠加使电荷受力，而电子又不能脱离导线，从而将受力转嫁给导线。 2.3 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 3导线切割磁感应线，如图3:把接有电流计的导体线框ABCD放在均匀的恒磁场中，使线框平面跟磁场方向垂直。线框的CD边可以沿着AD和BC边滑动并保持接触。实验表明，当使CD边朝某一方向(如朝右)滑动时，电流计的指针发生偏转，即在线框ABCD中产生感应电流。解释：导线CD中存在自由电子，那么其与磁场有相对运动，自由电子周围产生的磁场与均匀恒 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 3 2.4 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 4对楞次定律的解释：首先回看一下前面运动电荷周围磁场分布的情况，由此可见磁场从源头就是一个闭合的环，那么对于线圈内磁场强度的增减都可以看作是导线切割磁感应线。至此楞次定律所揭示出的实验规律就得到了解释！所以感生电动势的提出就是没有必要的（对于相对性的问题后面会有解释），还有涡旋电场也是不必要的，对于书本中提到的电子感应加速器我将在下面的论述中解释 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 4 我们以前用感应电场这样的实验将电场和磁场联系起来，但是在我解释了楞次定律之后，我越发觉得电场、磁场它们之间是不需要有联系的。因为电场和带电粒子之间有电现象支持它们之间的联系、磁场和带电粒子之间也有相应的磁现象支持它们的联系，而支持电场与磁场之间有联系的楞次定律相关实验被解释之后就再也找不到能够支持两者之间联系的实验了。 图表 6图表 5 图表 6 图表 5 通过振荡电路来说明电场、磁场、电子之间的关联。（如图4）首先我们按图所示将振荡电路a逐渐转变为一根直导线d，我们将对该振荡模型进行分析。（如图5、图6） T=0时，导线上端带负电、下端带正电，导线中自由电子受力方向向下。 到T=t/4时，磁场能量达到最大，自由电子运动速度最大；电场强度为0，自由电子不受力。这段时间内自由电子受力开始定向移动，同时产生磁场