陈 钺, 柳建国, 刘发科

(湖南理工学院 物理与电子学院, 湖南 岳阳 414006)

库仑定律与位移电流

陈 钺, 柳建国, 刘发科

(湖南理工学院 物理与电子学院, 湖南 岳阳 414006)

应用狭义相对论研讨电磁场基本定律, 由库仑定律与洛伦兹变换, 推导出位移电流及全电流定律.

磁场强度; 电位移矢量; 位移电流; 洛伦兹变换

1820年, 奥斯特(H.C.Oersted)发现电流的磁效应, 揭示了长期以来一直认为彼此独立的电现象和磁现象之间的联系, 开启电场与磁场统一的历史进程. 而狭义相对论完成了这一历史使命.

文献[1]应用狭义相对论由库仑定律导出毕奥—萨法尔定律. 文献[2]进一步推导出法拉第电磁感应定律. 本文将再进一步应用狭义相对论推导出全电流定律及位移电流概念, 建立完整的电磁场麦克斯韦方程组, 完成电磁场的统一: 在狭义相对论理论体系中整个电磁场理论仅需一个共同的基本实验定律:“库仑定律”就可以完整的建立, 而库伦定律则已有坚实的试验基础[3].

回顾我们做的研究全过程: 从库仑定律出发, 应用狭义相对论已推导出了完整的麦克斯韦方程组[4]:

狭义相对论已完成了电磁场的统一, 然而细细分析, 还存在一个小缺口: 电荷是相对论不变量吗？大自然已实实在在的证明了电荷确实是相对论不变量:

氢原子系统对任意闭合曲面的电通量为零, 这正可应用高斯定理证明电荷量是相对论不变量; 氢核带正电荷e, 高速运动的核外电子的带电荷依然为-e. 其……