如何理解磁力？

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  kvmm82 2008-09-24 00:00:00

  你的问题我们这些学物理学的大学生也无法回答，有只是学生，就是那些所谓的教授也不一定能给你个满意的答复.我只能说楼主十分善于独立思考问题，如果你能把这个问题想清楚了，那么你就体验了当年爱因斯坦思索出质能方程E＝mc2 那种很High的心情．祝你能早日找到答案．

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  锥竟忻钢 2008-09-24 00:00:00

  电场和磁场结合起来才能满足狭义相对论，因此电场和磁场本质上是同一种东西，在不同的参考系里有不同的表现形式。 引力要用广义相对论描述，很遗憾我还不懂广义相对论，只能猜测一下；也有类似效应但比起引力本身弱得多，所以通常观测中（例如太阳系中的行星运动）看不到。

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  hhhooonice 2008-09-25 00:00:00

  电场和磁场结合起来才能满足狭义相对论，因此电场和磁场本质上是同一种东西，在不同的参考系里有不同的表现形式。 引力要用广义相对论描述，很遗憾我还不懂广义相对论，只能猜测一下；也有类似效应但比起引力本身弱得多，所以通常观测中（例如太阳系中的行星运动）看不到。 回答者：匿名 9-24 21:14 回答者： 宇筠锋 - 江湖少侠 六级 9-25 09:32 ====================================================================================== 顶这两位，磁是电的相对论效应，或者用宇筠锋的话说“Z好还是站在四维时空的观点上把两者就看成一种东西” 把我以前回答过的不同参照系下电磁场的变换关系（http://zhidao.baidu.com/question/66588405.html）粘贴过来，从数学式子上能有个比较直观的认识： E、B为电场强度、磁感应强度 带'的为变换后的场强 E、B后面的xyz表示E、B三个方向的分量 γ=(1-(v/c)^2)^(-1/2) Ex'=Ex Ey'=γ（Ey-v*Bz） Ez'=γ（Ez+v*By） Bx'=Bx By’=γ（By+v*Ez/c^2） Bz’=γ（Bz-v*Ey/c^2）

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  候文奥 2008-09-24 00:00:00

  磁力是因为这种物质体内的质子与电子不平衡了，其中某一种更多，所以带电。质子多带正电，反之。地球上有一种看不见但却是有的物质叫做电场。电流之所以能有磁效应，是因为电流所在的电场与磁体所在的磁场有相互作用力。所以产生磁力。

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  Sentimental丶y 2008-09-26 00:00:00

  波动的电荷产生电磁场，电场和磁场是耦合在一起的，电场和磁场是不分的。它们两个性质很类似。 电场和磁场耦合为电磁波一起振动着传播的。它们振动方向都垂直于传播方向（电磁波是横波），而且电场和磁场的振动方向也是互相垂着的。电场和磁场有着对称性，如在真空作（E，B) -> (-B，E)变换可以使得Maxwell方程组形式不变。可以说，在真空中传播的电磁波里面电场和磁场完全对称的，没有什么区别。 （另外提一点，如果楼主懂得电动力学的相对论形式，会发现那里用一个四分量的势函数A表示电场和磁场，而不像大家所熟知的那样，用分开的电势和磁矢势分别表达电场和磁场。四个Maxwell方程可以写成洛伦兹不变的两个四矢量方程，每个方程里电场和磁场都是搅在一起的）。 引力的情况其实很相似。类似电磁波，波动的引力源也可以产生引力波。广义相对论确实预言了引力波。 引力波的传播和电磁波类似，不过垂直传播方向的两个方向都是引力场在振动。引力波可以引起周期性波动的引力，在波动的引力场中粒子也会跟着振动。 可以像计算电磁辐射一样计算引力波辐射，比如它的波函数、辐射功率。计算的方法也很相似。对应于电场的偶极、四极等辐射，引力波也可以类似地展开得到偶极、四极等各级辐射。 总之，引力波和电磁波是很相似的。一个是振动的电磁场，一个是振动的引力场。不同的是引力和引力场的波动都太弱了，产生的引力波几乎是不可能探测到的。 另外，就像恒定的电荷只能产生电场而不会辐射电磁波一样，恒定的引力源只会产生引力场而不会产生引力辐射。 目前实验领域里确实有一些人在作引力波探测的工作，但是还没有什么观测结果，而理论界早就把引力波的存在看成既定事实了。

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  homelujiali 2016-12-01 00:00:00

  电场与磁场都是电荷产生的，其大小和方向都与距离电荷的远近有关，也都与电荷的大小有关，所不同的是，磁场还与电荷的运动速度有关。另外，电磁与磁场能够互相产生对方。从三维空间的观点看，两者的Z大区别就是是否与速度有关。但从四维时空的观点看就不同了。去学习一下美妙的狭义相对论吧，它会告诉你电磁场是不可分割的一个东西的不同表现而已，没有本质区别，就像一个立方体，你从一个侧面正看过去是一个正方形，转一个角度就变成了两个矩形，再转一个角度还可能是三个菱形。这三种不同的二维图形是表观上的区别，而本质上那只是一个正方体——就一个东西，根本谈不上区别！ 简单地说，电力与磁力的统一大致是这样的：在洛仑兹变换下，一个惯性系的静电场，在另一个惯性系看来则是大小与方向都有所改变的静电场加上一个磁场——原本没有的磁场在变换中出现了！静磁场也同样可以变换出电场来。统一的四维电磁场二阶反对称张量共16个分量，但独立分量只有6个，它们就是电场和磁场各自的3个分量。这个张量的“大小”在洛仑兹变换中保持不变，变化的是它的“方向”（因此它的各个分量会改变）。 磁常被理解为是由电衍生而来的，这在一定意义上是对的，但要注意衍生是相互的，不是单向的。Z好还是站在四维时空的观点上把两者就看成一种东西，当然，对于习惯了三维事物的人来说，这很难，需要较好的想象力和较高的数学水平，而对物理的深入理解自然更是不可或缺。 产生磁场的可以是运动的电荷，也可以是变化的电场，还可以是静止的磁单极子。尽管迄今仍未发现磁单极子，但并没有理论能够完全否定其存在的可能性，相反不少理论的框架内都包含有磁单极子。一种理论认为：大爆炸之初，在各时空区域的视界边缘能够产生磁单极子，但由于暴涨期的快速膨胀使得视界很罕见，于是磁单极子也就很稀少。 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。 （未完待续）（下面继续） 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。

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