[原创/假说]如何计算运动电荷周围的电磁场 关于运动电荷周围的电场,《电动力学》给出的公式是: E=-▽φ-dA/dt (我用的电脑上面没有公式编辑器,因此所用符号与书上不同) 上式中,E表示运动电荷周围的电场强度,φ表示标势,A表示失势; ▽φ为无旋场(纵场),-▽φ项对应于库仑场; dA/dt为无散场(横场),-dA/dt对应于感生电场; 我们把等号右边第一项(库仑电场)用E0表示,右边第二项(感生电场)用Et表示,那么上述公式可以写成: E=E0+Et 因此要想计算出E,关键是先计算出Et,而感生电场Et是由电荷周围变化的磁场产生的。因此我们必须首先计算出运动电荷周围的感生磁场。如何计算运动电荷周围的感生磁场呢?用麦克斯韦的方程组中的B=(E×v)/C^2可以计算出出来。在这里公式B=(E×v)/C^2中的E到底应该用哪个电场?是套用E0还是套用E(E0+Et)呢?我们知道以一速度值运动的电荷,其周围的磁场B是唯一的,而使用E0和E(E0+Et)却可以得到两个不同的数值! 这是一个严肃的重大问题!可是我们的《电动力学》教材却一会儿使用E0一会儿又使用E(E0+Et)!比如同一教材的不同章节中,有用E0的,也有用E(E0+Et)的。如果使用E(E0+Et),计算出来的结果正好符合相对论的要求。这完全是一种捏造! 该如何计算运动电荷周围的电场呢?有两种方案,而且这两种方案《电动力学》都在使用,不过我坚信只有其中之一才是正确的。 第一种方案,先使用公式B=(E×v)/C^2(其中的E为库仑电场,v为库仑电场相对实验室的速度)计算出运动电荷周围的感生磁场B,再使用公式E=Bv或E=KdB/dt(在这里,因为相对实验室运动电荷产生的磁场相对实验室静止,因此不能使用E=Bv只能使用E=KdB/dt)计算出感生电场。该感生电场和电荷的库仑电场叠加后就是运动电荷周围的“总电场”,不过该库仑电场相对实验室的速度是v,而该感生电场相对实验室的速度是0,它俩不应该“叠加”。 第二种方案,先使用公式E=-▽φ-dA/dt计算出运动电荷周围的“总电场”(我一直很奇怪,在磁场未知的情况下,也就是在dA/dt未知的情况下,人家是如何使用该公式的),再使用公式B=(E×v)/C^2(其中的E为“总电场”,即库仑电场与感生电场的叠加)计算出运动电荷周围的感生磁场B。这种方案很荒唐,1、因为在公式B=(E×v)/C^2中,相对实验室以速度v运动的电场只有库仑电场,感生电场相对实验室的速度是0!2、感生磁场B在第一步中是“已知量”(dA/dt),可为何到第二步中却成了“待计算量”?第二种方案虽然荒唐,但其结果符合相对论的要求。这完全是一种捏造,这是《电动力学》的悲哀! |