Re: [問題] 關於動電生磁的觀念問題

[mantour (朱子)]

※ 引述《macher (我的滿天星斗呢?)》之銘言：
: 我們都聽過"動電生磁"吧
: 但如果我們設法跟著電子跑
: 那麼這個磁場就好像不存在一樣
: 問題就在於運動是相對的
: 一枚靜止的電子放在你面前
: (此時電子仍以一年繞太陽一圈的速度在運動)
: 而你在他週遭佈下嚴密的偵測儀器
: 在你確定他沒有發出磁波的同時
: 遠在月球上的科學家卻確實量測到這電子所發出的磁波
: 動電是否生磁  也完全依觀察座標而定
: ========================================================
: 有人可以告訴我靜電荷為何不生磁嗎@@?
: 為何月球上的確量到磁場的同時
: 你卻量不到呢??

這個問題可以從你是怎麼偵測電場和磁場開始想

原則上來說，我們偵測電磁場的方法，就是去測量一個測試電荷在

某一點受到的Lorentz force。

而從Lorentz force 的公式來看

F = q(E + vxB)

所以其實我們是把測試電荷靜止時的受力，歸因於電場的作用，

而受力與測試電荷速度有關的部份，歸因於磁場的作用

所以問題就很明顯了，測試電荷的速度，是與觀察者所在的坐標有關的

因此同樣的受力，一個觀察者把它歸因於電場的作用，另一個觀察者可能把它歸因於

磁場的作用，導致一個人認為有磁場，另一個人認為沒有磁場，但是兩人看到的受力

本質上是相同的(嚴格說起來會差一個Lorentz factor，不過不是討論的重點)

如果有看書的話，可以找找看電場和磁場在坐標變換下的關係式，會更清楚一點

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◆ From: 140.112.213.158
推 macher:用線圈來量測磁場就好 如果我們量到的是F,那麼兩方都無法
→ macher:確定F是來自於E還是來自於B  用線圈就不會有這問題了
推 macher:螺線管內部的磁場：B = μnI， n：線圈密度。
→ mantour:你弄錯了…上面是 「線圈產生的磁場」的公式
→ mantour:用線圈只能量到感應電流
→ mantour:而感應電流反映的是線圈內電子的受力
→ mantour:我並不是說在一個坐標中你無法區分F來自E或B
→ mantour:應該說在不同坐標看到的E和B本來就會不同，
→ mantour:但是最後E和B產生的總效應(力)是一樣的，並沒有矛盾
推 waibun:好比A+B=定值,不同坐標下看到的A,B雖不同,但總和是不變的
推 macher:在不同坐標看到的E和B本來就會不同
→ macher:動電是否生磁  也完全依觀察座標而定