一直以来的一个疑问，关于电磁力

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  huaji8819 2011-07-20 00:00:00

  电荷的运动产生磁场是相对于电场中的某一点来说的。电荷相对于此点的运动使此点电场发生变化，根据麦克斯韦电磁理论会产生磁场，但是对于运动的电荷来说，它附近的电场是没有变化的。所以你说的那种情况，电荷间是没有磁场力的。换个说法，就是以电荷为参考系，两电荷间电场没有变化，就不会产生磁场

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  一只酷松鼠596 2011-07-20 00:00:00

  我只能根据我的理解给你做解答。不一定对。 这两个电荷之间是有磁场力的。因此，在无其他力的作用下，这两个电荷不可能做同向同速度运动，如果他们做同向同速度运动，那就是用其他的力来平衡了电场力和磁场力。

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  03084023wang 2011-07-20 00:00:00

  看看《电动力学》

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  homelujiali 2011-07-21 00:00:00

  一定要注意参照系的作用！不同参照系里可以有不同的观测结果，虽然表面上不同，但可以由相对论公式彼此“翻译”。对于你的问题就是：地面系中，那两个同速同向的电荷间有磁力，但在它们自己的参照系里却没有磁力！不仅如此，地面系中，那两个同速同向的电荷间的静电力要比它们自己的参照系里测到的静电力更大！ 磁场其实是时空特性的必然结果，也就是说，只要爱因斯坦的狭义相对论所描述的“尺缩钟慢”效应的时空是真实的（非常多的事实已证明那确实是真的），那么在电力存在的同时就必须伴随着存在磁力。 比如，0时刻在xy坐标的(0，0)和(0，1)两处飞过两个相同质量m和相同电量q的粒子，它俩的速度都是v，方向都沿着x轴的正方向。设相对论因子为r，r=(1-vv/cc)^(-1/2)。以下带撇的量都是在与两粒子相对静止的动系中测得的量，不带撇的量是相对地面静止的静系中测得的量。动系中，原点处的那个粒子在电力作用下产生的沿y轴方向的速度u'=dy'/dt'，加速度a'=du'/dt'=d(dy'/dt')/dt'。静系中看，“尺缩”只发生在x轴方向，y轴方向没有，所以，dy=dy'；而“钟慢”则与方向无关，所以，dt=rdt'；所以，u=dy/dt=dy'/rdt'=u'/r，a=……=a'/rr。总之，从纯粹的相对论时空的运动学的观点看，静系中测得的粒子的加速度a只有动系中的a'的1/rr。若取v=0.943c，则r=3，a=a'/9。 再从动力学的观点看同样的问题，假如只有电力F而没有磁力f，那么一定会得出与上段运动学的结果相矛盾的结论。首先得知道动系中的F'与静系中的F是什么关系，这可以从物体的“尺缩效应”的类比中得出定性的结果。动系中的圆球在静系中看是一个在x方向上压扁了的椭球，类似的，动系中各向同性的电力线分布在静系中看来则是在x方向上变得稀疏、在垂直于x方向的平面方向上变得密集——静系中将看到两电荷在连线方向上的电场变强，定量分析给出：F=rF'。质量会随速度而增大——m=rm'，所以，a=F/m=(rF')/(rm')=F'/m'=a'。这与上段中a=a'/rr显然矛盾！而有了磁力f后，那两个粒子间的磁力是相互吸引的，正好可以削弱电力以保证a=a'/rr。定量分析的结果是：(F-f)=(F'-f')/r，a=(F-f)/m=[(F'-f')/r]/(rm')=(F'-f')/rrm'=a'/rr。这与运动学的结论就一致了。 综上所述，完全可以说是相对论的时空观要求磁力必须伴随着电力而存在，反过来，也可以说，宏观低速的世界中普遍存在的磁力正是相对论时空观正确性的一个有力的证明！通常以为，宏观低速的世界里相对论的效应都小得可以忽略，但为什么磁力又那么普遍呢？Z根本的一个原因就是电力其实是极其巨大的，磁力作为电力的一个相对论的效应，尽管相对比值仍是十分微小，但值却不算小，以至于我们在日常生活里都可以感受得到。 若q=1C，距离R=1m，则两粒子间的电力F=9*10^9N——90亿牛顿！若v=10m/s（刘翔般的速度），则两粒子间的磁力f=10^-5N——十万分之一牛顿！若v=1km/s（般的速度），则两粒子间的磁力f=0.1N……巨大的电力之所以我们都没有体验，主要就是因为电荷有正负两种，一般物体总是很接近于电中性的状态。 作为一种时空效应，任何其他力也都有类似的“磁力”，但就像磁力往往比电力弱得多一样，本来就很微弱的万有引力（它比电力要弱大约10^40倍！）所对应的“磁力”就更是微乎其微了。不过在极端条件下，比如高速旋转的黑洞附近，你就能感受到类似“磁力”的那种与一般的万有引力不同的力！不论黑洞转动与否，只要质量相同，距离相同，一般所说的万有引力就也会相同，并且力的方向总是通过黑洞的ZX。但是广义相对论指出，在旋转的黑洞附近，除了有上述的向心的普通引力以外，还另有一种力是垂直于上述向心引力的，常称之为“旋转黑洞附近的时空被拖曳着一道旋转”，这个力就类似于“磁力”——它不是把你往黑洞的ZX拉，而是要拉着你与黑洞一起旋转，尽管你与黑洞之间并没有像你与地球表面存在着的那种摩擦力（这种摩擦力使原本与地面有相对运动的物体Z终要相对地面静止）。前两年美国发射升空的那个要验证广义相对论的卫星测量的就是地球的引力的“磁力”部分，前不久实验数据终于处理完毕，果然如相对论预言的那样！

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