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第1章电磁学 3 可能改变的) 我们从第一卷已经懂得了怎样去找出一个质点的运动.如果已知道了施于其上之力的 话,式(1.1)可以同运动方程相结合而得出: L(1-J-F-g(E+0xB). d (1.2) 因此若B和B均为已知,则可以求得运动.现在我们需要弄清楚E和B是怎样产生 的. 关于电磁场产生的途径有一个最重要的简化原则:假设有若干个以某种方式运动着的 电荷本应产生一个场E,而另一些电荷应产生E,而这两组电荷同时被置在各适当位置上 (保持与它们过去被认为是分别作用时相同的位置和相同的运动),那么所产生之场恰好是 这么一个和 B-E1+E2, (1.3 这一个事实称为场的迭加原理。这原理也适用于磁场.。 这一原理意味着,如果知道了一个以任意方式运动着的单一电荷所产生的电场和磁场 的规律,那么所有电动力学的规律就告齐全了.如果我们想要知道施于电荷4上之力,就 只须算出由B、C、D等各电荷所产生的E和B,然后把这些由所有各电荷产生的E和B 都相加起来而求得总场,再从这两个总场求得施于电荷A之力.要是事实竟会证明,由一 单独电荷产生之场很简单,这就是描写电动力学规律的最简洁方法了.可惜,就我们曾给出 的有关这一定律的描述(第一卷第二十八章)看来,那却是相当复杂的. 事实证明,电动力学规律中表现得最为简单的那一种形式,并非是人们所期望的:要把 一电荷对另一电荷所产生之力的公式写出,并非那么容易.的确,当电荷静止不动时,库仑 定律是十分简单的。但当电荷运动时,由于时间上的延迟和加速度的影响以及其他一些原 故,关系就变得复杂了.'结果将是,我们并不希望仅仅凭作用于各电荷间的力律来表达电动 力学;而发现更方便的是去考虑另一个观点 那才是电动力学规律表现得最易于掌握的 一种观点 §1-2电场和磁场 首先,我们必须对电和磁矢量,即E和B的概念稍微有所扩充.依据一个电荷所感受 到之力,我们已对E和B下了定义.现在想要谈论甚至没有电荷存在的某一点上的电场 和磁场.实际上,我们要说的是,既然有力“作用在”电荷上,则当电荷移去时也仍有“某种东 西”存在那里.如果置于点(,%)上的电荷、在时刻感党到由式(任1)所给出的力F,则我 们便可以把矢量卫和B联系到空间核点(如,,)上去.就是说,把(红,,)和B(, ”,名)设想成会给出一个位于(化,,)点的电荷,.在时刻能体验到那个力,这就要满足 这样一个条件:在那里放进该电荷时,不致扰动产生那些扬的所有其他电荷的位置或运动. 根据这一概念,我们对于空间的每二点(匹,,)就联系到这两个矢量E和B,它们也 可能会随时间而变的.因此,电场和磁场就都可视作金、、和主的矢量函数.既然矢量是 由其各分量所规定的,场E和场B就可分别用三个出、头:和P的数学函数来代表了. 正因为及(或B)可以在空间每一点上规定下来,它才被称为“场”,所谓“场”,就是在 空不同点上会取不同值的一种物理量,例如,温度就是一种扬 一在这一情况下是一标
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