答:其他答友已經(jīng)給出了相當(dāng)專業(yè)的解釋!我再補(bǔ)充一個(gè)通俗的解釋,用一個(gè)例子,來說明磁場(chǎng)和電場(chǎng)本質(zhì)上是一樣的,都是電磁力的場(chǎng)效應(yīng)!
這個(gè)解釋,我是在一位外國(guó)科普達(dá)人的視頻中看到!一句話總結(jié)就是:磁場(chǎng)和電場(chǎng)的區(qū)別,是在不同參考系中觀察到的狹義相對(duì)論效應(yīng)!
有人肯定很納悶,電磁場(chǎng)和相對(duì)論怎么就扯到一起了呢?我們來看這么個(gè)例子:
一段導(dǎo)線內(nèi)部,有正電荷,也有負(fù)電荷,正常情況下,正電荷和負(fù)電荷的密度相等,對(duì)外不顯電性,我們看來以下三種情況!
情況一
在導(dǎo)線外部放一正電荷,相對(duì)于導(dǎo)線處于靜止?fàn)顟B(tài):
結(jié)論1:因?yàn)閷?dǎo)線不顯電性,所以對(duì)外面的正電荷沒有庫侖力(或者說抵消為零)!
情況二
同樣的模型,我們把導(dǎo)線通上電,比如電子(負(fù)電荷)往右移動(dòng):
結(jié)論1:導(dǎo)線內(nèi)部雖然有電流,但是電子密度并沒有改變,所以導(dǎo)線還是顯中性,不會(huì)對(duì)外面電荷產(chǎn)生庫侖力;
結(jié)論2:我們知道,通電導(dǎo)線將在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生環(huán)形磁場(chǎng),但是外部電荷沒有移動(dòng),所以不會(huì)產(chǎn)生洛倫茲力;
兩個(gè)結(jié)論吻合!
情況三(重點(diǎn)來了)
同樣的模型通上電流,這次外部電荷,相對(duì)于導(dǎo)線向右運(yùn)動(dòng),為了方便起見,我們外部電荷與內(nèi)部電子移動(dòng)速度相同(一般導(dǎo)體通電,電子移動(dòng)速度只有幾毫米每秒):
參考系一:對(duì)于旁觀者
結(jié)論1:導(dǎo)線內(nèi)部的正負(fù)電荷密度沒發(fā)生變化,所以導(dǎo)線還是顯中性,不會(huì)對(duì)外部電荷產(chǎn)生庫侖力;
結(jié)論2:根據(jù)電磁學(xué)理論,通電導(dǎo)線在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生環(huán)形磁場(chǎng),磁場(chǎng)將對(duì)外部運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生洛倫茲力,螺旋定則可以判斷,外部電荷受到向外的洛倫茲力;
這時(shí)候出現(xiàn)矛盾啦!為什么不同的理論角度,會(huì)得到不同的結(jié)論呢?這里的洛倫茲到底怎么來的?
要破解這個(gè)矛盾,就得弄清楚磁場(chǎng)和電場(chǎng)的關(guān)系。之所以產(chǎn)生矛盾,是因?yàn)榻Y(jié)論一沒有考慮狹義相對(duì)論的尺縮效應(yīng),我們換一個(gè)參考系分析。
參考系二:外部電荷的參考系
在外部電荷的參考系看來,導(dǎo)線是向左移動(dòng)的,導(dǎo)線內(nèi)部的正電荷也隨著導(dǎo)線向左運(yùn)動(dòng),根據(jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論,正電荷隨著導(dǎo)線必定產(chǎn)生尺縮效應(yīng),于是變成了下面的情況:
結(jié)論:導(dǎo)線內(nèi)的正電荷密度大于負(fù)電荷密度,于是導(dǎo)線顯正電性,根據(jù)庫倫定律,外部電荷將受到庫倫力作用,向外排斥并遠(yuǎn)離導(dǎo)線!
該結(jié)論和“參考系一”中“結(jié)論二”完美吻合!實(shí)際上,根據(jù)相對(duì)論效應(yīng)去計(jì)算庫侖力的話,會(huì)得到和洛倫茲力一樣的結(jié)果!
從這個(gè)角度看,洛倫茲力的本質(zhì)原來就是庫侖力,磁場(chǎng)的本質(zhì)原來就是電場(chǎng)(這不廢話嘛)!磁場(chǎng)和電場(chǎng)的表面區(qū)別,原來是狹義相對(duì)論效應(yīng)導(dǎo)致的!
在這里,我們看到了磁場(chǎng)和電場(chǎng),經(jīng)過相對(duì)論協(xié)變后得到了完美統(tǒng)一,自然規(guī)律簡(jiǎn)直太美妙啦!
但是電流中,電荷的運(yùn)動(dòng)速度非常小,只有每秒幾微米幾厘米,相對(duì)論效應(yīng)怎么會(huì)那么明顯?
解釋:那是因?yàn)閹靵隽Ψ浅?qiáng),微小的相對(duì)論尺縮效應(yīng),都將使得庫侖力對(duì)宏觀產(chǎn)生明顯影響!
如果明白了以上原理,也就能回答題目的疑問啦!什么磁生電、電生磁都不要去糾結(jié),因?yàn)樗鼈兌际请姶艌?chǎng),本質(zhì)都是庫侖力的作用!
好啦!我的答案就到這里,喜歡我們答案的讀者朋友,記得點(diǎn)擊關(guān)注我們——艾伯史密斯!