電磁場場速力學效應的一種探索

劉朝建

摘 要：本文在借鑒洛倫茲推遲解的基礎上，就場速對物體相互作用力學效應的影響進行了探索，以電磁場為例，提出了以場速的力學效應為基礎的非恒穏靜電磁場理論，以光速恒定為基礎的電磁波及光的多普勒效應，麥克斯韋方程組的多普勒效應。

關鍵詞：推遲解；場速；光速恒定；多普勒效應

中圖分類號：O412.3

1 緒言

在經典物理學中，無論是引力場還是靜電磁場都是恒穏場和保守場，在引力場還是靜電磁場內，物體沿任何閉合路徑運動，其動能和勢能將保持不變，系統的機械能保持恒定，然而，這個理論無論從理論上，還是從實驗的角度都存在局限性。我們以經典的靜電磁場理論為例，經典的靜電磁場理論并沒有考慮電磁場的傳播速度對電磁場作用的影響，電磁場存在傳播速度表明電磁場作用存在時間上的滯后，而現有的經典靜電磁場理論并沒有考慮電磁場滯后所帶來力學效應。而在電學實驗中，帶電體在靜電磁場運動，其系統機械能并不是保持守恒，而是在不斷地向外輻射能量，而且其輻射的能量隨帶電體的運動越接近光速越大，即存在韌致輻射和同步輻射。韌致輻射和同步輻射存在表明一個更為完善的靜電磁場理論應該包含場速以及物體相對運動所帶來的力學效應。現代物理學對這個問題的處理存在兩種基本思路，一個是狹義相對論，狹義相對論以光速為基準構建了洛倫茲變換，再以洛倫茲變換為基礎，建立了相對論電磁場理論，在相對論電磁場理論中，帶電體在靜電磁場運動越接近光速，電磁場作用越大。而另一個思路是洛倫茲推遲解，而本文則是在繼承洛倫茲推遲解的思路上，對電磁場場速的力學效應進行了新的探索。

2 以場速力學效應為基礎的非恒穩靜電磁場理論

2.1 以場速力學效應為基礎的非恒穩靜電場理論

對于帶電動體在勻強靜電場的運動，可以分三種情形：帶電動體沿勻強靜電場徑向，即電力線方向運動；沿勻強靜電場切向，即垂直于電力線方向運動；沿勻強靜電場既有徑向又有切向方向運動分別考慮電場傳播速度所引起的電場作用滯后的力學效應。

2.1.1帶電動體沿勻強靜電場徑向，即電力線方向運動時

5 總結

本文在借鑒洛倫茲推遲解的基礎上對電磁場傳播速度引起的滯后效應對電磁場作用的影響進行了探索，在光速恒定基礎上，對光以及麥克斯韋的多普勒效應進行了探索，得到電磁場的傳播系數，本文的探索希望有助于加深對電磁場理論方面的理解和認識。

參考文獻：

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