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电为什么能生磁,磁为什么能生电,二者之间有联系,本质原因是?有解决方法吗?

作者:机械网
文章来源:本站

  答:其他答友已经给出了相当专业的解释!我再补充一个通俗的解释,用一个例子,来说明磁场和电场本质上是一样的,都是电◇磁力的场效应!

  这个解释,我是在一位外国科普达人的视频中看到!一句话总结就是:磁场和电场的区别,是在不同参考系中观察到的狭义相对论效应!

  

  有人肯定很纳闷,电磁场和相对论怎么就扯到一起了呢?我们来看这么个例子:

  一段导线内部,有正电荷,也有负电荷,正常情况下,正电荷和负电荷的密度相等,对外不显电性,我们看来以下三种情况!

  情况一

  在导线外部放一正电荷,相对于导线处于静止状态:

  结论1:因为导线不显电性,所以对外面的正电荷没有库仑力(或者说抵消为零)!

  情况二

  同样的模型,我们把导线通上电,比如电子(负电荷)往右移动:

  结论1:导线内部虽然有电流,但是电子密度并没有改变,所以导线还是显中性,不会对外面电☆荷产生库仑力;

  结论2:我们知道,通电导线将在导线周围产生环形磁场,但是外部电荷没有移动,所以不会产生洛伦兹力;

  两个结论吻合!

  情况三(重点来了)

  同样的模型通上电流,这次外部电荷,相对于导线向右运动,为了方便起见,我们外部电荷与内部电子移动速度相同(一般导体通电,电子移动速度只有几毫米每秒):

  参考系一:对于旁观者

  结论1:导线内部的正负电荷密度没发生变化,所以导线还是显中性,不会对外部电荷产生库仑力;

  结论2:根据电磁学理论,通电导线在导线周围产生环形磁场,磁场将对外部运动电荷产生洛伦兹力,螺旋定则可以判断,外部电荷受到向外的洛伦兹力;

  这时候出现矛盾啦!为什么不同的理论角度,会得到不同的结论呢?这里的洛伦兹到底怎么来的?

  要破解这个矛盾,就得弄清楚磁场和电场的关系。之所以产生矛盾,是因为结论一没有考虑狭义相对论的尺缩效应,我们换一个参考系分析。

  参考系二:外部电荷的参考系

  在外部电荷的参考系看来,导线是向左移动的,导线内部的正电荷也随着导线向左运动,根据爱因斯坦的狭义相对论,正电荷随着导线必定产生尺缩效应,于是变成了下面的情况:

  结论:导线内的正电荷密度大于负电荷密度,于是导线显正电性,根据库伦定律,外部电荷将受到库伦力作用,向外排斥并远离导线!

  该结论和“参考系一”中“结论二”完美吻合!实际上,根据相对论效应去计算库仑力的话,会得到和洛伦兹力一样的结果!

  从这个角度看,洛伦兹力的本质原来就是库仑力,磁场的本质原来就是电场(这不废话嘛)!磁场和电场的表面区别,原来是狭义相对论效应导致的!

  

  但是电流中,电荷的运动速度非常小,只有每秒几微米几厘米,相对论效应怎么会那么明显?

  解释:那是因为库仑力非常强,微小的相对论尺缩效应,都将使得库仑力对宏观产生明显影响!

  如果明白了以上原理,也就能回答题目的疑问啦!什么磁生电、电生磁都不要去纠结,因为它们都是电磁场,本质都是库仑力的作用!

  好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!

  如果一个遇到问题总会动脑子的人,看到电磁感应现象(磁生电)和奥斯特现象(电生磁),首先会想到电流的本质是定向移动的电荷,那么磁生电是不是可以解释为磁场对运动电荷有驱动作用?其次会想到为什么是运动电荷才能产生磁场而不是静止的电荷?

  我提出的这两个问题,其答案也很清楚,不外乎于是洛伦兹力和相对论协变,具体的题主自己去看电磁学和电动力学。至于电和磁的联系,一句话:统一于电磁场。而其本质原因,留给题主自己思考。

  下面,我只想说,物理学的电磁理论到底是什么。物理学归根到底是作为一种模型的公理化体系,而不是哲学。换句话说,物理学归根到底要从现象中获得经验,再从经验中获得理论。而理论本身存在假设,这些假设符合“哥德尔不完备性”。很多人对待物理学,存在太多的傲慢和偏见,但是却忽视了物理学★归根到底是公理化体系!公理化体系要做到仅仅是逻辑自洽,傲慢的人只认为物理学是可以解释一切,偏见的人只想否定物理学,但是他们都忽略了公理化体系连假设是否正确或者不正确都无法证明。我们做实验能检验某条定律,却根本不能说明这条定律是普适的,除非我们在宇宙某个地方都做了这样的实验——虽然很苛刻但是却有必要!这就是公理化体系的一大特点。电磁场理论其实根本无法解释为什么存在电和磁,也就无法解释为什么电和磁会联系到一块。我们只能根据“电生磁”和“磁生电”去构造合理的理论去精确计算相关的物理量,却很那解释为什么会怎样。对于电磁理论来说,电和磁本身就是假设,本身可以存在也可以不存在。因此,题主的问题是完全无法用物理学去回答的哲学问题,而非是物理学问题。用一句非常犀利的话说:物理仅仅是可能被证明的假设与逻辑推理。

  电动力学尤其麦克斯韦方程,对电磁互感的唯象性解释,即▽●与▽×两个梯度,是弥足珍贵的。但没有追究电场与磁场的本源。以下我给大致框架,有七个要点。

  一,电子电荷,来自电子以光速自旋。电子自旋对应内秉的电子质量、电子磁矩、自旋角动量、自旋势能Ep=mc2=0.505MeV。

  二,质子电荷,来自质子以光速自旋。质子自旋对应其内秉的质子质量、质子磁矩、自旋角动量、自旋势能Ep=mc2=938MeV。

  三,静电场,来自核外电子震荡。核外电子切割核内电子轨道,产生电场力与电力线。

  四,静磁场,来自核内电子震荡。核内电子切割核外电子轨道,产生磁场力与磁力线。

  五,电磁场,来自电子与核子的轨道交集,即电力线与磁力线的交集运动。1个电子绕核或震荡1周对应1种频率(ω=f)的电磁波(λ)。原子光谱的精细结构来自核外电子的不同轨道。

  六,引力场,来自核子自◁旋势能在原子外空间的传播效应,也是固有真空场势能的来源。

  七,旋转场,包括自旋场与绕旋场。绕旋也叫震荡或旋转进动。自旋惯量不平衡,必然产生椭球轴倾斜,导致旋转进动或震荡。

  总之:①能密差异→粒子自旋,②自旋→绕旋,③绕旋→电磁场。④自旋→引力场。即:差异?自旋(?引力场)?绕旋?电磁场。

  电生磁,前提是动电,静电是生不了磁的;磁生电,前提是动磁,静磁同样是生不了电的。电磁共生共存就是电磁波,而电磁波是变化的电流产生的,可以理解为一份一份的电荷在推开或撞击空间基本粒子后空间被压缩又在电荷通过或被弹回后膨胀复原,反复进行形成电磁波。每一次波动都代表有一份物质存在在撞击另一种物质存在,例如投入池塘的小石子,敲在鼓上的鼓槌,撞在空间基本粒子上的能量粒子形成光等。只要存在撞击活动和传播介质,波动才能产生并持续,否则缺一不可。

  不只是电磁波,而是所有的波动都是这样产生:介质被推开又因自身的弹性恢复原状,又被推开,又恢复原样,往复循环形成波动。声波由气液固体作为介质传递;光波电磁波引力波由更为稀散的空间粒子作为介质传递。传递的前提是介质内部或介质间粒子摩尔浓度差异不大,可以引起全部或大部分的共振,差异太大则无法共振继续传播,如太空不能传递声音,金属不能传递光波。

  介质的刚度弹性决定传播波动的能力和速度,刚性越强,速度越快,如钢铁传递声音速度快过液体和气体;而传递光波电磁波的空间粒子间的刚性是最强的,所以光速最高。

  自然规则下无扰动的空间基本粒子的存在和相互作用力是恒定的,所以光速恒定,但并不是不能提高,因为光速可以在物质介质中降低,既然能降低,肯定就能提高。现在唯一的途径就是提高空间基本粒子间的作用力强度,提高空间刚性,这是目前人类物理学理论所没有涉及和无能为力的。

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  利用现在最先进的电子隧道扫描显微镜,我们现(17Ib11)在勉强能让原子个体模糊成像,至于更微小的电子,质子,夸克,光子等,科技还远远达不到个体成像的地步,这些微物质概念,从根本上说,其实还只能说是一些学说。现在实验所说的,发射一个电子,一个光子,那是在说谎,个体都没看到,说什么一个一个的?

  一个电子,或许只是等量的许多微物质共同呈现的一个现象。现在科技的发展,电子理论是最大功臣,但成也萧何,败也萧何,永远把电子看成个体物质,就可能永远也寻根不到微物质的本质。

  只要我们放弃成见,把电子看成微物质运动变化时呈现的一个现象,那么,整个微物质层面的许多无解现象,都可以轻易剖释,并且可以肯定,微物质的运动,完全遵循牛顿的经典力学,绝不会产生所谓的波粒二像性,不确定性原理,生死叠加态等违背常识的观点。

  要从本质解释电磁的互生与并存,其实可以把光与热加进去,电磁光热,四者往住同生,互生并存。

  能量子(普朗克原始概念)是磁与热的基础物质,几万亿个能量子可组成一个基本粒子,基本粒子是光电的基础物质。

  基本粒子对撞,爆炸成能量子,就形成一个电子现像。爆炸数量多,产生能量子就多,高密度区流向低密度区,就是热能的传递。

  基本粒子的流动就是电流。

  基本粒子爆炸成能量子,体积增大扩张,引发基本粒子的波动,不同的扩张速度,形成不同的频率,电波与光波等。

  爆炸同样形成能量子间的波动,同频共振并定向位移,就是磁场。

  要下火车了,不说了。祝端午节快乐

  物质是由“等离子体”——金属氢聚合形成的。

  磁场里高速流动的物质转化成金属氢;金属氢的“磁力矩”切割磁力线释放电磁波。

  金属氢“磁力矩”相互切割聚合形成新元素的同时伴生电磁波,这是由“等离子体”的超导性质决定的。

  电流是在金属氢的不断聚合中形成的,电磁波的传播离不开金属氢“磁力矩”的震荡。

  电磁波本质上就是金属氢聚合的新元素反复裂解为金属氢形成连续的爆炸——脉冲。

  只有稳定的脉冲电磁波才是我们可以利用,否则将会给人类带来灾难!

  电和磁是与电磁力相互分离和相互联系现象。它们共同构成了电磁学的基础,电磁学是一门重要的物理学学科。

  电是与固定电荷或移动电荷相关的现象。电荷的来源可以是基本粒子,电子(带负电荷),质子(带正电荷),离子或任何更大的具有正负电荷不平衡的物体。正电荷和负电荷相互吸引(例如,质子被电子吸引),而同级电荷彼此排斥(例如,质子排斥其他质子,电子排斥其他电子)。

  电的常见示例包括闪电、来自插座或电池的电流以及静电。

  常用的SI电能单位包括:电流…的安培(A),电荷的库仑(C),电势差的伏特(V),电阻的欧姆(Ω)和功率的瓦特(W)。

  固定点电荷具有电场,但是如果电荷处于运动状态,它也会产生磁场。

  磁性定义为通过移动电荷产生的物理现象。同样,磁场会引起带电粒子移动,从而产生电流。电磁波同时具有电磁成分。波的两个分量沿相同方向传播,但彼此成直角(90度)定向。

  像电一样,磁力在物体之间产生吸引力和排斥力。虽然电是基于正电荷和负电荷,但是没有已知的磁单极子。任何磁性粒子或物体都具有“北极”和“南极”,其方向基于地球磁场的方向。就像磁铁的磁极相互排斥(例如,北方排斥北),而相反的磁极则相互吸引(北和南相互吸引)。

  磁性的常见示例包括罗盘针对地球磁场的反应,条形磁铁的吸引和排斥以及电磁体周围的磁场。

  但是,每一个移动的电荷都有一个磁场,因此原子的绕行电子会产生磁场。

  关键的SI磁性单位包括:磁通密度的特斯拉(T),磁通量的韦伯(Wb),磁场强度的每米安培(A / m)和电感的亨利(H)。

  1、像电荷一样排斥,并且不像电荷那样吸引。吸引力或排斥力与它们之间距离的平方成反比。

  2、磁极始终以南北对形式存在。像两极一样排斥和吸引。

  3、电线中的电流会在电线周围产生磁场。磁场的方向(顺时针或逆时针)取决于电流的方向。

  自然界不存在无缘无故的事。电为什么会产生磁?看看电风扇吧。电子如同旋转的叶轮,磁场如前后对流循环的大气。宇宙空间存在着磁场,这证明了宇宙空间广泛存在着一种物质(即磁粒子)。现代科学界承认磁场是一种“场”,却不承认磁粒子(以太)的存在,他们一再的强调实证,简直是死脑筋。光是什么?光就是原子高速振动,激励空间磁粒产生振动的振动波。不明白?用台球挨个摆一个一公里长的直线,你这头动一动,那头也就动了。所谓波长,就是震辐。但光还伴随着原子重力(即热能)的外溢,所以光具有“波性”,还是有“粒性”。机械力加磁为什么能产生电流?电加磁为什么能产生机械力?光热磁电力为什么能互换?我们用宏观的思维(类比分析法)就能分析出来,宏微同性嘛

  我来给你们科普一下,电和磁同根,本质都是电的一种现象。电子是自旋的,有旋转轴,沿轴方向串联起来,这种微观的力场经过叠加就是磁场,导体中的电子在磁场作用下,整体偏转,产生电流,这种电流就产生的场我们习惯叫电场。本质相同,只一种是微观的电场,一个是宏观的,运动方向也不同罢了。我觉得这个解释很明了了吧。

  看了几个回答还是常规认识,本人有些独特见解,电性和磁性都是物质内原子内含能量的表现,原子内正负电性粒子产生正反作用力,是电能做工的动力,正负电性和正反作用力是宇宙发生发展的基础,宇宙万物之内在本质,

  电性和磁性皆源于某些原子特殊排列的物质,如导体和磁铁,故二者互为因果,

  磁性为磁力线为什么能做工?个人认为由原子发出磁力线,原子为能量体,故磁力线为能量粒子,为宇宙微观类物质,必定含正负电性,故磁场为正负粒子的形式排列(待今后证实〉,还有如果没有正负粒子就不可能激活原子能发电,就是说电性粒子才能进入原子,电性粒子在内同斥异吸激活原子能产生电流。

  磁场需为能量粒子,但必定能量较弱,故需在外力作用之磁力切割才能发电。原创不易,尊重原创,引用声明。

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