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普通高等教育"十一五"国家级规划教材、张三慧编著的《大学物理学-基于相对论的电磁学》17.2节-"磁场是哪里来的"讲磁场是由运动电荷引起的，并且引入相对论，引入两个坐标系S和S'，经过一大堆变换，我这里省略掉了,只给出结果: Fx=q*Ex+q(Ey*vy+Ez*vz)v0/c^2 出来一个结果，就是 F=Fe+Fm=qE+qv×B 而我根据电流安培的定义:相距1米的无限长通电平行导线,单位长受力为2×10^-7牛顿时电流为1安培。 我的结论就是：磁场不是电场的相对论效应，磁场也不是运动电荷的电场的相对论变化引起的一种"二级效应"，磁场力更不是不比电场力小得多，而是相同。F=Fe+Fm=qE+qv×B中的后面部分qv×B是不存在的，因为这个公式中丝毫没有v的影子。 请沈先生依据相对论的速度给予明确解释。
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| 更正：第十七行“我又根据均匀带静电荷平行导线公式，”应为“我又根据均匀带静电荷平行线公式，” |
| 主楼中各矢量本应使用黑体加重表示，因主楼编辑太费劲，大家看懂就行了。另外，在座知名人士很多，有朱顶余老师等一大批学者，希望你们大家都不吝赐教。 |
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王先生：
这个磁场问题问得非常好。在我的课堂上，我说的是：磁电统一是科学历史上第二次综合（第一次综合是牛顿的“天上-人间”物理规律的综合与统一，即苹果落地与行星绕日运动所受的力规律其实一样）。磁与电是同一物理事物的两个方面，在一个参考系中表现为电现象，在另一个参考系中可以表现为磁现象。电与磁是相对的，在运动参考系中看来，静止参考系中的一个电场E可以感应出一个磁场VXE/c^2 （X表示叉乘）；同样，在运动参考系中看来，静止参考系中的一个磁场B可以感应出一个电场VXB。 我再举例说明：在静止参考系中有一个磁体，产生一个磁场B，一个带电粒子速度为V，于是在静止参考系中看来，该粒子受到的磁力为QVxB。但在带电粒子自己看来，自己的速度为零，没有受到磁力，但是带电粒子看到自己在远离磁体，也即它看到一个运动的磁场，可以感应出一个电场VXB，所以，带电粒子自己看来，自己受到一个电场力。所以，磁与电是同一物理事物的两个方面，在一个参考系中表现为电现象，在另一个参考系中可以表现为磁现象。 我以上的做法，把电磁看作地位平等，没有谁比谁特殊。 但是，毕竟有电荷存在，没有磁荷存在，我们总是以电场为主角、磁场为配角，有人要把“磁看作是电的衍生物”，也是可以的，但最好把电磁看作地位平等。 |
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对【3楼】说： 而我根据电流安培的定义:相距1米的无限长通电平行导线,单位长受力为2×10^-7牛顿时电流为1安培。 【【【沈回复：你的看问题的角度有点不对头（你一直用了导线参考系）。也应该用电荷参考系。在电荷自己看来，自己的速度为零，所以，电荷在自己看来，自己没有受到磁力。你的“电流在磁场中受力丝毫显示不出电荷在导线中具有什么相对速度”中的“相对速度”没有错，但是还缺少一个条件，是什么参考系中的观察者看到的相对速度。十年前，这里论坛上也有一个人也在纠缠于QVxB这个磁力公式中的“相对速度”的含义，我当时提醒他说，无论V还是B，都要以你选定的参考系中的观察者为准。目前你王先生呢，是“一直用了导线参考系”，没有用“电荷参考系”看问题。你没有换参考系来思考。不换参考系，磁力永远是磁力；换了参考系来思考，发现磁力可以变为电力（“在一个参考系中表现为电现象，在另一个参考系中可以表现为磁现象”）。】】】
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| 我第一答复迟迟出不来。电流反向时，电荷相对速度为载流子速度的二倍，电流同向时，电荷在导线中速度一致、方向一致。我始终站在电荷参照系看，以自己的速度为零，看对方电荷的运动速度，也是二倍载流子速度和零速度。按照沈教授的观点，是不是电流反向时按磁场看，电流同向时按电场看呢。那要适应公式中哪项呢？比如F=Fe+Fm=qE+qv×B，是不是电流反向时使用qv×B，电流同向时使用qE呢？ |
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对【6楼】说： 作为一个电荷，自己看自己，自己的速度为0，没有受到磁力。 看对方导线的电子，速度是2v，但是磁场B为0（因为我作为电子，没有速度，电流为0，我这根导线没有替对方导线内的电子提供磁场B，故而对方电荷也没有受到磁力） |
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对【3楼】说： 【【【沈回复：你这里的结论我也得到过，一些书上也讲过。不过，虽然你这里的计算没有错，但是可能有一点疏 漏（算错了对 象）。在静止导线参考系看来，导线原本是不带电的（金属导线都是中性的。电子参与导电，原子核（正离子）等不参与导电，但是它们中和了电子的电荷，所以导线为电中性），那么你在导线参考系中的计算“又根据均匀带静电荷平行导线公式，按照30万公里长度分布1库仑电量来计算静电力，计算出两线受力也是59.9584916牛顿”实际上是无 源 之水。 但是，你如果在运动的电子参考系中来计算，你的上面计算结果就对了。我在18年前在一本书上看到：在平行导线系统中，在一根导线中的运动电子参考系看来（电子自己看自己），自己的速度为零，自己没有受到磁力。但是电子却看到对方导线中感应出了电荷，自己受到了一个电力，也就是你所说的现象“根据均匀带静电荷平行导线公式，按照30万公里长度分布1库仑电量来计算静电力，计算出两线受力也是59.9584916牛顿”。总之，磁与电是同一物理事物的两个方面，在一个参考系中表现为电现象，在另一个参考系中可以表现为磁现象。】 |
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对【2楼】说： 【【【沈回复：你这里的结论我也得到过，一些书上也讲过。不过，虽然你这里的计算没有错，但是可能有一点疏漏（算错了对 象）。在静止导线参考系看来，导线原本是不带电的（金属导线都是中性的。电子参与导电，原子核（正离子）等不参与导电，但是它们中和了电子的电荷，所以导线为电中性），那么你在导线参考系中的计算“又根据均匀带静电荷平行导线公式，按照30万公里长度分布1库仑电量来计算静电力，计算出两线受力也是59.9584916牛顿”实际上是无源之水。 但是，你如果在运动的电子参考系中来计算，你的上面计算结果就对了。我在18年前在一本书上看到：在平行导线系统中，在一根导线中的运动电子参考系看来（电子自己看自己），自己的速度为零，自己没有受到磁力。但是电子却看到对方导线中感应出了电荷，自己受到了一个电力，也就是你所说的现象“根据均匀带静电荷平行导线公式，按照30万公里长度分布1库仑电量来计算静电力，计算出两线受力也是59.9584916牛顿”。总之，磁与电是同一物理事物的两个方面，在一个参考系中表现为电现象，在另一个参考系中可以表现为磁现象。】 |
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所以，磁与电是同一物理事物的两个方面，在一个参考系中表现为电现象，在另一个参考系中可以表现为磁现象。
================= 很多年之前，我曾经研究过这个问题，当时用的名称是“客观场与理论场”，大意是：我们常说的电场E、磁场B都属于理论场，在物理学中是两个物理量，两者反映的客观对象是同一个而不是两个，我把这个客观对象称为“客观场”，即客观世界并不是分别存在一个电场和一个磁场。同样的道理，万有引力也存在一个客观场、多个理论场的问题。 这里想请问沈先生，你这里引述的观点是什么时候有的？至少我以前没有见过如此明确的说明。 |
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其中Fe为电力，Fm为磁力
最后给出解释："磁场是电场的相对论效应。由式（17。11）中等式右侧第二项小到第一项的（v^2/c^2)倍，所以我们还可以进一步说：磁场是运动电荷的电场的相对论变化引起的一种‘二级效应'。" 【【【沈回复：以上论述没有错。但这不是唯一的结论。 在以上做法中，是先假设电荷与电场的存在，然后来得到“在运动参考系中看来，静止参考系中的一个电场E可以感应出一个磁场VXE/c^2 （X表示叉乘）”，所以“磁场是运动电荷的电场的相对论变化引起的一种‘二级效应'。” 但是实际上，如果我们先假设磁场的存在，我们也可以得到“在运动参考系中看来，静止参考系中的一个磁场B可以感应出一个电场VXB”，所以也会有电场是运动磁荷的磁场的相对论变化引起的一种‘二级效应'。所以，谁是谁的二级效应，取决于谁的荷优先存在。】】 |
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其中Fe为电力，Fm为磁力
最后给出解释："磁场是电场的相对论效应。由式（17。11）中等式右侧第二项小到第一项的（v^2/c^2)倍，所以我们还可以进一步说：磁场是运动电荷的电场的相对论变化引起的一种‘二级效应'。" 【【【沈回复：以上论述没有错。但这不是唯一的结论。 在以上做法中，是先假设电荷与电场的存在，然后来得到“在运动参考系中看来，静止参考系中的一个电场E可以感应出一个磁场VXE/c^2 （X表示叉乘）”，所以“磁场是运动电荷的电场的相对论变化引起的一种‘二级效应'。” 但是实际上，如果我们先假设磁场的存在，我们也可以得到“在运动参考系中看来，静止参考系中的一个磁场B可以感应出一个电场VXB”，所以也会有电场是运动磁荷的磁场的相对论变化引起的一种‘二级效应'。所以，谁是谁的二级效应，取决于谁的荷优先存在。】】 |
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[11楼] 作者:jqsphy
这个是麦克斯韦理论的结果，任何书上有。 ==================== 如此，就不应该有电生磁、磁生电之类的说法。 |
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在我的理论中，不用这样看来看去。我知道电子在金属中和正离子中和，整体不显电性，因此在不通电的导线间既无电力也无磁力。我的理论中，电子不是单一负电荷，而是正亚电子和负亚电子所复合而成。电子带有二倍的电子电量的负电量，带有一倍电子电量的正电量。其静电量为一个负的电子电量。电子可以看作是一个负质子。我在《磁场的本质》、《原子的本质》、《电子及光的本质》等贴中都有描述。金属在电场作用下，电子被极化出正、负极化端，一个电量不对称的偶极子—异偶极子。原来被中和的那部分电量表现了出来，并形成规则排列的偶极子行进队伍。此导线中的偶极子和彼导线中的偶极子作用，产生磁场力，实质上是电荷之间的力，是偶极子之间的力。
比如两个中性粒子（正电荷和负电荷等量重合）水平排列，它们是不显电性的，因而没有力的作用。但是分别对两个粒子施加一个电场，则这些粒子被极化，显现出正负极性。于是两个粒子之间也有了力的作用。这个力也是磁场力，磁场力是静电力的一种。不同的是，宏观的静电力是单一的源电荷对单一的源电荷之间的库仑力，磁场力是复合的源电荷和复合的源电荷之间的力，这是细微之处。最重要的区别就是磁场力宏观不显电性。那么在导线中流动的是偶极子，它们分布是均匀的，因此作用力可以看作是均匀带电线之间的静电力，计算出来只是一种数值上的等效关系。通电导线和均匀带电线比较，它们力的作用方式是有区别的。 |
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对【3楼】说： 以下回复早已回，但是没有审核通过。现在重新贴上：
我又根据均匀带静电荷平行导线公式，按照30万公里长度分布1库仑电量来计算静电力，计算出两线受力也是59.9584916牛顿。这是偶然吗？不是！磁场力实际就是静电力。静止电荷的静电力和运动电荷的静电力完全相同。 我的结论就是：磁场不是电场的相对论效应，磁场也不是运动电荷的电场的相对论变化引起的一种"二级效应"，磁场力更不是不比电场力小得多，而是相同。F=Fe+Fm=qE+qv×B中的后面部分qv×B是不存在的，因为这个公式中丝毫没有v的影子。 请沈先生依据相对论的速度给予明确解释。 【【【沈回复：你这里的结论我也得到过，一些书上也讲过。不过，虽然你这里的计算没有错，但是可能有一点疏漏（算错了对象）。在静止导线参考系看来，导线原本是不带电的（金属导线都是中性的。电子参与导电，原子核（正离子）等不参与导电，但是它们中和了电子的电荷，所以导线为电中性），那么你在导线参考系中的计算“又根据均匀带静电荷平行导线公式，按照30万公里长度分布1库仑电量来计算静电力，计算出两线受力也是59.9584916牛顿”实际上是无源之水。 但是，你如果在运动的电子参考系中来计算，你的上面计算结果就对了。我在18年前在一本书上看到：在平行导线系统中，在一根导线中的运动电子参考系看来（电子自己看自己），自己的速度为零，自己没有受到磁力。但是电子却看到对方导线中感应出了电荷，自己受到了一个电力，也就是你所说的现象“根据均匀带静电荷平行导线公式，按照30万公里长度分布1库仑电量来计算静电力，计算出两线受力也是59.9584916牛顿”。总之，磁与电是同一物理事物的两个方面，在一个参考系中表现为电现象，在另一个参考系中可以表现为磁现象。】
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| 更正：[16楼]第三行：“其静电量……”应为“其净电量……”。 |
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带电线之间的力是电荷对电荷直接的力，通电导线之间的力也是电荷对电荷直接的力，中间并非通过一个磁场的转换。
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对【3楼】说： 我又根据均匀带静电荷平行导线公式，按照30万公里长度分布1库仑电量来计算静电力，计算出两线受力也是59.9584916牛顿。这是偶然吗？不是！磁场力实际就是静电力。静止电荷的静电力和运动电荷的静电力完全相同。 我的结论就是：磁场不是电场的相对论效应，磁场也不是运动电荷的电场的相对论变化引起的一种"二级效应"，磁场力更不是不比电场力小得多，而是相同。F=Fe+Fm=qE+qv×B中的后面部分qv×B是不存在的，因为这个公式中丝毫没有v的影子。 请沈先生依据相对论的速度给予明确解释。 【【【沈回复：你这里的结论我也得到过，一些书上也讲过。不过，虽然你这里的计算没有错，但是可能有一点疏漏（算错了对象）。在静止导线参考系看来，导线原本是不带电的（金属导线都是中性的。电子参与导电，原子核（正离子）等不参与导电，但是它们中和了电子的电荷，所以导线为电中性），那么你在导线参考系中的计算“又根据均匀带静电荷平行导线公式，按照30万公里长度分布1库仑电量来计算静电力，计算出两线受力也是59.9584916牛顿”实际上是无源之水。 但是，你如果在运动的电子参考系中来计算，你的上面计算结果就对了。我在18年前在一本书上看到：在平行导线系统中，在一根导线中的运动电子参考系看来（电子自己看自己），自己的速度为零，自己没有受到磁力。但是电子却看到对方导线中感应出了电荷，自己受到了一个电力，也就是你所说的现象“根据均匀带静电荷平行导线公式，按照30万公里长度分布1库仑电量来计算静电力，计算出两线受力也是59.9584916牛顿”。总之，磁与电是同一物理事物的两个方面，在一个参考系中表现为电现象，在另一个参考系中可以表现为磁现象。】 |
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当两根通有同方向电流的导线彼此平行放置时，各自导线中的电偶极子前进速度一致，并且相互与对方的电偶极子首尾相吸形成吸引。当两根通有反方向电流的导线彼此平行放置时，各自导线中的电偶极子前进速度相反，并且相互与对方的电偶极子首尾相斥，形成排斥。
图中所示电偶极子，极距非常小，比间距要小得多，图中画法为夸张画法。电极之间受力情况也是简化了的，以看懂为准。实际每个极对所有极都有作用，那样画出来就非常乱了。 因为这些电偶极子均匀分布于导线，故而可用均匀带电体来等效，便于使用现有公式进行计算。 前人对磁场力和静电力从来没有象我这样做过对比计算，对它们的认识不仅仅是大小上认识不清，而是对磁场的根源认识不清。 前人说不清楚为什么相同方向的电流会吸引。两导线中的电子流速一样，相对静止。怎么会出现相对论效应？因此把磁场说成电场的二级效应和运动电荷的相对论效应都是错误的。 平行匀速运动的带电体，它们之间的力只有静电力，和它们的运动速度没有关系。教科书中很多例题都是臆想出来的，没有任何事实根据。 两根平行匀速运动的不带电体，尽管上面有无数电子跟随着运动，它们之间也不会产生磁场力，但是如果同方向加速它们，在力致极化作用下，它们各自产生了电偶极子，于是就产生了磁场，就有了吸引力。 用一根绝缘材料做成的米尺，在0刻度、10刻度、20刻度……990刻度处，每个10的整数倍刻度处放置一个正点电荷，在1刻度、11刻度、21刻度……991刻度处放置一个负点电荷。这就构成了一条磁尺，即产生了磁场的尺子。两把这样的尺子，平行相对放置，它们之间就会产生磁力，相斥或相吸取决于尺的电偶极子方向。 如果你把尺子上的正点电荷和负点电荷都放在0刻度、10刻度……上，则正、负点电荷完全重合，两尺间就再没有磁力了。 我静态地描述了磁场，大家到此已经理解了静磁场，无限长这样的尺相互平行运动起来，就如同导线中的异偶极子，它们单位长度之间的受力只和电量有关，和相互之间速度无关。 因此磁场和电荷运动速度之间的关系式是错误的。这是电磁学最大的错误之一。 |
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对[7楼]说：
“作为一个电荷，自己看自己，自己的速度为0，没有受到磁力。 看对方导线的电子，速度是2v，但是磁场B为0（因为我作为电子，没有速度，电流为0，我这根导线没有替对方导线内的电子提供磁场B，故而对方电荷也没有受到磁力）” 按您的这种说法，站在一个电荷上说话，无论对方任何一个速度，总因为自己看自己速度为零，总不会产生磁场。对方的电荷无论如何以什么速度运动，对方电荷也没有受力。 那么站在电荷上也看不到对方导线向自己接近或远离吗？站在在匀速运动的电荷上，看另外一个匀速参考系的电荷，应该有牛顿定律适合于它们。没有力，导线怎么构成吸引？ 事实上，磁场力实实在在产生了，它不取决于是否有观察者，也不取决于观察者的位置。 |
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对[8楼]说：
“但是，你如果在运动的电子参考系中来计算，你的上面计算结果就对了。我在18年前在一本书上看到：在平行导线系统中，在一根导线中的运动电子参考系看来（电子自己看自己），自己的速度为零，自己没有受到磁力。但是电子却看到对方导线中感应出了电荷，自己受到了一个电力，也就是你所说的现象“根据均匀带静电荷平行导线公式，按照30万公里长度分布1库仑电量来计算静电力，计算出两线受力也是59.9584916牛顿”。总之，磁与电是同一物理事物的两个方面，在一个参考系中表现为电现象，在另一个参考系中可以表现为磁现象。” 自己如何看到对方感应出电荷了呢？依照您的意思，电子和正离子电性抵消，无论电子怎么在导线中运动，导线总体都是不带电的。此电子对彼电子的斥力与此电子与彼正离子的引力互相抵消，净受力依然为零。 如果不使用电子极化理论，是无法构成这种非零净受力的。 |
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对【3楼】说： F=Fe+Fm=qE+qv×B 【【【沈回复：以上论述没有错。但这不是唯一的结论。 在以上做法中，是先假设电荷与电场的存在，然后来得到“在运动参考系中看来，静止参考系中的一个电场E可以感应出一个磁场VXE/c^2 （X表示叉乘）”，所以“磁场是运动电荷的电场的相对论变化引起的一种‘二级效应'。” 但是实际上，如果我们先假设磁场的存在，我们也可以得到“在运动参考系中看来，静止参考系中的一个磁场B可以感应出一个电场VXB”，所以也会有电场是运动磁荷的磁场的相对论变化引起的一种‘二级效应'。所以，谁是谁的二级效应，取决于谁的荷优先存在。】】 |
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对【3楼】说： F=Fe+Fm=qE+qv×B 【【【沈回复：以上论述没有错。但这不是唯一的结论。 在以上做法中，是先假设电荷与电场的存在，然后来得到“在运动参考系中看来，静止参考系中的一个电场E可以感应出一个磁场VXE/c^2 （X表示叉乘）”，所以“磁场是运动电荷的电场的相对论变化引起的一种‘二级效应'。” 但是实际上，如果我们先假设磁场的存在，我们也可以得到“在运动参考系中看来，静止参考系中的一个磁场B可以感应出一个电场VXB”，所以也会有电场是运动磁荷的磁场的相对论变化引起的一种‘二级效应'。所以，谁是谁的二级效应，取决于谁的荷优先存在。】】 |
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对【27楼】说： 电场与磁场是等价的，对称的，平等的 如果有一天发现了“磁单极子”（磁子），电与磁 就完全对称化；就像生物中的 雌性体与 雄性体 那样 对称；其实“电子”就是“电单极子”。 王普林 等 低智商者是无法理解这些的，与他讨论如同对牛弹琴 浪费时间 |
| 磁场就是电场，根本用不着等价、对称。你永远也得不到磁单极子，那是根本不存在的。 |
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[28楼] 作者:541218 发表时间: 2013/11/27 18:13 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除 “对【27楼】说： 电场与磁场是等价的，对称的，平等的 如果有一天发现了‘磁单极子’（磁子），电与磁 就完全对称化；就像生物中的 雌性体与 雄性体 那样 对称；其实‘电子’就是‘电单极子’。 王普林 等 低智商者是无法理解这些的，与他讨论如同对牛弹琴 浪费时间” 其实电子不但不是电单极子，而且还可以细分出正电的“核”和负电的“皮”，电子是由很多分数电荷组成的、负电总量大于正电总量的集合体，同一个原子中的电子也不是全同的。这是你“高”智商者所不知道的。至于磁单极子的梦想，你也只能带着它见马克思去了。因为你根本不知道磁场的产生机理，所以你根本也听不懂我说的是什么。 |
