电磁场与力在参考系变换下怎么改变？《张朝阳的物理课》探讨洛伦兹力的本质

2022-09-20 09:04来源：中国网阅读量：14626

参考系变化下电磁场和力是如何变化的洛仑兹力本质上只是另一个参照系的电场力日前，张朝阳物理课程第八十五期播出，张朝阳带领网友讨论洛伦兹力的本质

张朝阳在直播中介绍了如何计算一个匀速运动的电子的电磁场，以及一般的电磁场在参考系的变换下是如何变化的然后由匀速运动的单个电子的电磁场结果得到无限长带电导线和无限长直线电流的电场和磁场最后，利用这些结果和四维力的形式，成功地证明了洛伦兹力在另一个参考系中只是一个电场力

张朝阳首先借助电磁势公式推导了匀速运动带电粒子的电磁场，并介绍了电磁场在一般参考系变换下应如何变化的公式通过变换公式，可以由静止点电荷的电场快速得到匀速运动点电荷的电磁场，得到的结果与直接由电磁势计算的结果一致

得到匀速运动带电粒子的电磁场公式后，将这些公式应用于匀速运动的无限长带电直线，积分得到无限长带电直线的电场和无限长直线电流的磁场张朝阳介绍，这些结果可以分别用高斯定理和安培环路定理得到，得到的结果是一致的，从而验证了匀速运动点电荷的电磁场公式的正确性

最后，借助特殊的中性无限线性电流模型和与导线中正电荷载流子同步运动的离线点电荷，张朝阳的无限直导线在与离线点电荷保持静止的惯性系S '中不再电中性，点电荷只受电场力的影响张朝阳通过四维力的洛伦兹变换法则，成功地将S '上点电荷的电场力转化为初始惯性系中的洛伦兹力，从而说明洛伦兹力本质上是另一个参考系中的电场力

截至目前，《张朝阳的物理课》已直播80余次，内容丰富，覆盖面广，理论公式由浅入深，复杂与简单交融根据消息显示，搜狐视频正在持续打造知识直播平台，邀请科普领域的专业人士入驻，开展各种科普直播

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