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1、两个运动但相互静止的电荷的吸引问题 关键字：光，相对性原理，电子，通电导线，磁场，电场，磁场强度 作者：吴兴广 读了广义相对性原理的理论推导后，我们知道在静止系中匀速直线运动的物体，由于 具有惯性而匀速直线运动；在匀速直线运动系看来就可能变成静止，我们说它由于惯性， 静止的物体保持静止；其实是物体具有惯性，在静止系中与匀速直线运动系中的不同表现。 物体具有的惯性，在不同参考系看来虽然速度不同，但不影响物体所拥有的一些性质，例 如惯性。在非惯性系例如加速系看来，物体可能变成不受力加速运动；其实这都是物体的 惯性在不同的参考系的表现。 就是说参考系以自身运动状态为标准描述运动，不同的参考系，对物体
2、运动的描述不同， 但参考系并不影响物体所具有的性质。因此在某一静止系中，匀速直线运动的电子，产生 磁场。那么对于匀速直线运动系来说，电子可能静止；但电子由于运动产生的磁场依然存 在。参考系可以改变对电子运动状态的描述，但不能改变电子周围具有磁场的性质。 在匀速直线运动系中，静止的电子本身就有磁场，即（速度为在静止系看来的速度）静止的电子如果再运动，那么电子的磁场就是两个磁场的矢量和。特殊情况下，B 总=B+Bv.Bv 是电子在匀速直线运动系中运动产生的磁场。由于我们无法区分静止系与匀速直线运动系，那么我们可以把在任意参考系看来静止的电子看成本身是有磁场的。相对于参考系电子的运动也会产生磁场，电
3、子具有的总磁场就是磁场的矢量和。当然一般情况下，这么说没有意义，但是这样我们对问题的分析会不同。例如，运动的电荷产生磁场，在一个参考系看来，两个电子是同向运动的，因此两个电子产生磁场相互吸引；在另一个参考系看来，两个电子相互静止，那么按照我们以往的分析就是两者静止，不产生磁场，因此两者不因产生磁场而有吸引力，但按照上面的分析，我们发现相互静止的两个电子也是相互吸引的。电子由于撞击或者受到万有引力而运动，与电子受到电场而运动，两者有什么不同？两个通电的直线导线是相互吸引的。一种分析，奥斯特原理，电产生磁，电流产生磁场。另一种分析，一根导线通电产生磁场，另一根导线中电流看成电子的流动切割磁感线。电
4、子运动的方向相当与磁产生电中导线切割磁感线产生电流中的导线运动的方向。两种分析可以得到一样的结果。从这点上说，电子由于撞击等而运动与由于受到电场而运动是一样的。为什么运动的电荷产生磁场？一根通电直导线，一个与通电导线电流方向相同但与通电导线平行的运动的电子，为什么电子运动就会受到磁场的吸引？电子不动就不会受到磁场的吸引？我们知道动生电动势与感生电动势，例如直线导线在磁场中的运动，导线运动产生动生电动势，磁场运动产生感生电动势。电子不动虽然不会受到通电导线的吸引，但磁场可以运动，通电导线的运动例如顺着电流方向运动应该可以使电子受力（可以不考虑受力性质，先考虑受力这种现象）；另外，通电导线中的电流
5、强度发生改变时，即磁场发生变化的时候，也可以使电子受力。所以（通电导线的运动 v 就是）磁场的运动等于磁场的变化（导线电流强度从 Ia 到 Ib）。磁场的运动等于变化的磁场。电子的运动产生磁场能够受到磁场的作用；电子不运动，但磁场运动，磁场依然能够对电子产生作用。就说电子的运动与磁场的运动是等效的。所以磁场运动的时候，我们可以通过电子的运动来抵消磁场运动产生的对电子的作用。所以运动的磁场可以通过运动来抵消。运动的磁场或者说磁场的运动等于变化的磁场，变化的磁场可以通过运动来抵消，运动可以抵消磁场的变化。磁场的运动产生电场，那么运动可以抵消电场。这里的抵消不是电场或磁场消失了，而是电场或磁场不对物
6、体起作用了。例如，一个离磁场很远的物体，磁场对其不启作用，对于这个物体来说，我们可以认为磁场不存在。如果物体处在变化的磁场中，如果物体的运动恰好使物体受到磁场始终一样，磁场强度 B 不变，那么对于这个物体来说，磁场就是一个恒定磁场。我们可以认为变化的电场或磁场也可以通过运动来抵消，不均匀变化的磁场或电场可以通过运动来抵消，电磁场可以通过运动来抵消。这样光以速度 c 传播的过程中，光永远到不了与光有一定距离但以相同速度运动的物体上。如果物体处在光的某一点上，那么物体感到的是不变的电场或磁场。总结：1】，不同的参考系或者说不同运动的物体，不影响物体所具有的性质；2】物体的运动可以使物体受到的电场或
7、磁场发生变化，或者说物体的运动可以抵消或增加电场或磁场的变化。另，如果在静止系中，相互静止的两个电荷没有相互吸引，根据惯性系的平等性，那么在匀速直线运动系中，两个相互静止的电荷也不会相互吸引。在静止系中运动电荷产生磁场，那么在匀速直线运动系中，运动电荷（例如电子）也产生磁场。但，静止系中运动的电荷产生磁场，在匀速直线运动系中，运动的电荷有可能静止，这样这个电荷就没有磁场。换成两个电子就是会不会产生磁场相互吸引的问题。这样虽然使两个相互静止的电荷在静止系与匀速直线运动系中具有相同的结论，但我认为如果运动电荷产生磁场在静止系与匀速直线运动系中都成立，那么由于参考系的平等性，绝对静止参考系的不存在，
8、所以静止系中运动的电荷产生磁场，在匀速直线运动系中，运动的电荷有可能静止，但属于相对静止，得出两个静止的电子应该产生磁场，相互吸引。根据参考系的平等性，得出所有参考系中，两个静止的电荷产生磁场，相互吸引。磁体的运动，从场的角度看就是磁场的运动。磁场运动，造成导体切割磁感线产生电流；通电线圈接通与断开的瞬间，磁场发生变化产生电流。因此磁场的运动或者说运动的磁场相对于变化的磁场或说磁场产生变化。既然磁场的运动相对于变化的磁场，那么电场的运动呢?如果电场的运动相对于变化的电场，那么变化的电场产生磁场，如果把运动的电场放在磁场中，那么磁场就会对产生的磁场产生作用。电子含有电场，电子的运动就是电场的运动，那么电子在磁场中的运动就会受到磁场力。那么电流产生磁场，是由于电荷的运动；电荷的运动产生磁场，是由于电场的运动。电流之所以产生磁场是因为电场的变化。在动生电动势中，电子的运动与磁场的运动等效，那么公式 E=VB，我们可以理解成磁场的运动就是电场。那么运动的电场产生磁场中，B=EV.2012-11-29 6:49:00
