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主题:库伦定律可以从理论上被推导出来吗?
楼主
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md2006
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2023-02-19 11:14:53
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在电磁学中,库仑定律是通过实验得出的关于点电荷之间相互作用的规律,写成公式就是 F=k.Qq/4∏r2。在上式中Q/4∏r2可以看作是电量的球面密度,
引入这一概念,单位点电荷q在该点所受到的静电力F正比于通过该点的电量的球面密度Q/4∏r2,好像就可以在理论上导出库仑定律,即F=k.Qq/4∏r2。
我看行——有点意思?麦克斯韦可以拿假想的涡旋电场和位移电流来创建方程,咱也可以照猫画虎嘛,嘿嘿
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修改:md2006 FROM 223.79.50.*
FROM 223.79.50.*
1楼
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cjon
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2023-02-19 22:46:36
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只看此ID
高斯定律不就是库伦定律的积分形式?
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 在电磁学中,库仑定律是通过实验得出的关于点电荷之间相互作用的规律,写成公式就是 F=k.Qq/4∏r2。在上式中Q/4∏r2可以看作是电量的球面密度,
: 引入这一概念,单位点电荷q在该点所受到的静电力F正比于通过该点的电量的球面密度Q/4∏r2,好像就可以在理论上导出库仑定律,即F=k.Qq/4∏r2。
: 我看行——有点意思?麦克斯韦可以拿假想的涡旋电场和位移电流来创建方程,咱也可以照猫画虎嘛,嘿嘿
: ...................
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FROM 136.56.37.*
2楼
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md2006
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2023-02-20 09:50:41
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【 在 cjon 的大作中提到: 】
: 高斯定律不就是库伦定律的积分形式?
高斯定理反映了静电场是有源场这一特性。
高斯定理是从库仑定律直接导出的,它完全依赖于电荷间作用力的平方反比律。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
现代电磁理论并不认为在点电荷Q的外围空间中真的存在着一个球面电荷。在这里,我们先假设存在这样的一个情形,当点电荷q处于其中的时候,我们才可以认为F/q正比Q/4∏r2于,从而导出库伦定律。那么,上述假设真的存在吗?这就要回到问题的根本:如何从微观上描述静电场呢?甚至还有静磁场和电磁波。或许我们对电磁现象的描述不应该一直停留在“场”的概念上,尽管它曾经取得了巨大的成功。
还有,2个磁场之间是会发生作用的。现有的理论认为电磁波就是在空间中不断切换着的电场和磁场,那么静磁场为什么不会对其产生作用?
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修改:md2006 FROM 223.79.50.*
FROM 223.79.50.*
3楼
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md2006
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2023-02-20 10:15:07
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只看此ID
本人没有上过普通高中,更没有读过大学(尽管是地球物理专业的,嘿嘿),只是早年间自学过赵凯华、陈熙谋的《电磁学》。我在想,假如去大学听课,会不会让教授们给撵出去呢?——后排那小子,从后门g出去,以后别来了,总有刁民想害朕!
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FROM 223.79.50.*
4楼
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cjon
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2023-02-20 10:48:16
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只看此ID
那已经很不错了,记得前阵子看到知乎一篇文章从库仑定律一直讲到麦克斯韦方程组。
在另一台电脑的浏览器收藏夹里,等过天开机后给你找出来。
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 本人没有上过普通高中,更没有读过大学(尽管是地球物理专业的,嘿嘿),只是早年间自学过赵凯华、陈熙谋的《电磁学》。我在想,假如去大学听课,会不会让教授们给撵出去呢?——后排那小子,从后门g出去,以后别来了,总有刁民想害朕!
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FROM 136.56.37.*
5楼
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cjon
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2023-02-22 01:07:27
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只看此ID
找到了,在这里:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/71793554
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 本人没有上过普通高中,更没有读过大学(尽管是地球物理专业的,嘿嘿),只是早年间自学过赵凯华、陈熙谋的《电磁学》。我在想,假如去大学听课,会不会让教授们给撵出去呢?——后排那小子,从后门g出去,以后别来了,总有刁民想害朕!
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FROM 216.240.30.*
6楼
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md2006
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2023-02-22 10:00:35
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【 在 cjon 的大作中提到: 】
: 找到了,在这里:
:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/71793554
多谢,多谢!
麦克斯韦方程组为啥这么牛?因为它是经典电磁理论的集大成者,是众多物理学家智慧的结晶。当年自学那两本《电磁学》(包含同济大学数学教研室那两本《高等数学》教材)用了一年多的时间,其中“三相交流电”那一章学的还很粗略。电磁学的问题早已放下很多年,如今再看麦克斯韦方程组的积分形式和微分形式竟看不咋懂了,真是岁月不饶人啊
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FROM 223.79.50.*
7楼
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cjon
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2023-02-22 10:02:50
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只看此ID
这篇里面有很多基础知识:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/78503083
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 多谢,多谢!
: 麦克斯韦方程组为啥这么牛?因为它是经典电磁理论的集大成者,是众多物理学家智慧的结晶。当年自学那两本《电磁学》(包含同济大学数学教研室那两本《高等数学》教材)用了一年多的时间,其中“三相交流电”那一章学的还很粗略。电磁学的问题早已放下很多年,如今再看麦克斯
: し匠套榈幕中问胶臀⒎中问骄箍床徽Χ耍媸撬暝虏蝗娜税
: ...................
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FROM 136.56.37.*
8楼
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Octane
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2023-02-24 19:21:32
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可以。大致思路是这样的:根据狭义相对论,我们所处的时空遵循洛伦兹变换,而物理定律在洛伦兹变换下保持不变。洛伦兹变换的全体构成洛伦兹群,再加上平移构成庞加莱群。庞加莱群作为一个抽象群,可以作用在不同的线性空间上,而基本粒子的状态可以用这些线性空间中的向量表示,具体地有对应0自旋粒子的线性空间,对应1/2自旋粒子(电子)的线性空间,对应1自旋(光子)的线性空间。因此也往往会说基本粒子就是庞加莱群的表示。
然后要找描述基本粒子的方程。具体方法是找到最简单的符合一些原则的用描述该粒子的向量组成的洛伦兹不变量,作为描述基本粒子的拉氏量,然后用欧拉拉格朗日方程导出描述基本粒子的方程,对于电子就是狄拉克方程,对于光子就是麦克斯韦方程。但这些方程是描述自由场的,电磁场是无源的。
然后我们认为大自然是遵循局域规范不变的。自由电子场的拉氏量不满足局域不变,但是和电磁场的拉氏量组合在一起满足局域规范不变,由此得到包含电子场与电磁场相互作用的拉氏量,再次利用欧拉拉格朗日方程可以得到包含电磁场的狄拉克方程和含源的麦克斯韦方程。当源是静止点电荷时,就得到库仑势phi=kq/r…
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 在电磁学中,库仑定律是通过实验得出的关于点电荷之间相互作用的规律,写成公式就是 F=k.Qq/4∏r2。在上式中Q/4∏r2可以看作是电量的球面密度,
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: 引入这一概念,单位点电荷q在该点所受到的静电力F正比于通过该点的电量的球面密度Q/4∏r2,好像就可以在理论上导出库仑定律,即F=k
: ..................
发自「今日水木 on iPhone 13 Pro」
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