董先生,我们一起来讨论一下电磁场的问题,但首先请你看:
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在我们开始讨论以前,我们先树立一下讨论的起点。您在《力学的进化》中着重批判麦克斯韦的电磁场理论,并以LC振荡电路为例子。这里,我首先声明电磁波不仅仅是从LC振荡电路中产生的,LC振荡电路的振动方程是从电感和电容的特性方程中得到的。他们已经涉及介质。我们要从真空中的电磁波开始研究,现在脱离电路,回到真空中的电场和磁场。描述电场、磁场性质的麦克斯韦方程组是进一步推导的必要前提。而麦克斯韦方程组也是建立于一些基本的定律之上的。让我们从最最基本的开始。下面的3个原理是建立麦克斯韦方程组的基本定律,如果你对他们的形式有何问题,就请指出,如果没有问题,我们就可以开始正式的电磁场理论。
他们是
库仑定律
电荷之间的作用力满足的定律,它的数学表示为
F = 1/(4πε0)(q1q2r)/(r^3)
ε0是真空介电常数,理解成一个比例系数即可。r表示两电荷之间的距离,r是两个电荷的相对位矢,引入他是为了更方便地表示力的方向。
库仑定律已经被证明即使在原子核的大小仍然严格成立。
该式子中使用的矢量,如果你不能很清楚的理解它,请务必参考相关书籍,以后还会频繁用到!
叠加原理
如果一个电荷收到两个场的作用,那么该作用等与这个电荷分别受到每一个场的作用叠加的效果。
这条原理也来自于实验,虽然非线性已经被发现,但叠加原理在真空中仍然严格正确。
相对性原理
所有电磁学公式在每一个惯性参考系中都具有相同的形式。
其实这原理已经说烂了,而且不满足该原理就更不合理。 |
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