电场、磁场、电磁场都是啥?

抖音知识作者:gezhong日期:2月前点击:104

摘要:电场、磁场、电磁场的作用原理及相互关系。

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视频内容

      电场、磁场、电磁场到底是啥东西?这场又是唱?他们为啥能隔空起作用?

      那现在你想象一下,两个人在太空中互相玩这个扔球的游戏。这种情况下,他们两个人会通过球互相传递动量是吧?这就会导致一开始静止的两个人会互相发生运动,并且远离。每传递一次球,他们远离的速度会越快。如果你现在把这个球去掉,他们互相远离的这个现象就好像是受到了一种力的作用一样。这就是在量子场论中我们所说的排斥力。比如说两个电子之间会通过交换虚光子来产生排斥力。虚光子满足海森堡的不确定性原理,是电子从真空中激发出来的,然后它会快速的消失,把能量还给真空。因此虚光子可以从无到有,并没有违反任何的守恒率。由于它消失的足够的快,以至于我们无法检测到它。还有虚光子存在的时间越长,它的能量就越小,存在的时间越短,它的能量就越大。因此当两个电子互相靠近的时候,由于行进距离变短,能量会更高,排斥力会更大,反之亦然。

      那我们知道电子的电荷是-100000000啊,e是电荷的基本单位。还有一些例子,比如质子,它的电荷是正义一啊。跟两个电子一样,两个质子也会互相排斥,但是正负粒子之间会互相吸引。那这要如何理解呢?你可以想象一下两个人啊,现在背靠背互相扔这个回旋镖的情况,他们也会互相交换动量,表现出所谓的吸引力。

      那考虑到所有这些项目作用,我们需要引入一个厂叫电厂。电厂看不见也摸不着,但它真实存在于带电粒子的周围。你可以把它想象成从电荷向四面八方啊均匀散布的线条。这叫电场线,它是我们对电场方向以及强度最直观的零件。比如说我们看一个电荷周围不同位置上单位面积上线条的数量,就代表了这个区域的畅享。再比如说这个是电子周围的电厂,它是蓝色的,这是质子周围的电厂,它是红色的。现在我们在他们周围扔一个带正电的质子,这个质子会被红色的区域排斥,然后被蓝色的区域吸引。如果是负电荷的话,它会被红色的区域吸烟,被蓝色排斥好。那下面还有几个例子可以帮助我们理解一下电差。这是有两个电子啊创建的差,在他们中间的位置有一个平衡区域。如果把一个带电粒子放在那里的话,它会保持静止不动。所以说你可以把这个场想象成是两个山峰低谷好。

      那现在我们考虑一根电线,其中电子往前流动,也就形成了电流。如果在这个电线的附近放一个带正电的苹果的话,那么此时电线中的质子就会排斥苹果,电子就被吸引苹果对吧。那么整体上这两种力就会相互抵消掉,苹果保持不动。但是当苹果往右移动的时候,这奇怪的事情就发生了。我们会看到苹果会被电线排斥,这就说明此时带正电的苹果受到了一种神秘力量排斥。但这肯定不是电力,因为这种力啊非常的奇特。当苹果静止不动的时候,它不会出现,当苹果移动的时候,它才会出现,而且它的性质还取决于苹果的运动方向和速度。那么这种神秘的力量就是我们所说的磁力。你可能想象不到的是,它起源于狭义相对论。

      那我知道运动是相对的,在苹果自己的参照系当中,苹果认为自己并没有向右移动,而是电线向左发生了移动。那么根据狭义相对论,物体移动得越快,其实长度收缩的就越多。所以说在苹果看来,质子啊不仅自己给变瘦了,而且也变得更加的密集了。哎相反电子似乎移动得更慢,因为在苹果看来,整个电线在往左边移动,所以啊电子会稍微拉伸一点,对它总体上会彼此远离。那么这个时候,质子和电子对苹果的力量就不能完全抵消了,因为在苹果看来,有更多的质子再给他提供排斥力。这个力就是苹果感受到的斥力,它实际上是不同参照系下对电力的不同感受。比如说磁力是狭义相对论的结果,这就是为啥爱因斯坦的相对论的论文的名。

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