關于動生電動勢起源的討論

李志兵

摘 要 法拉第電磁感應定律統一描寫了兩種不同的物理現象：（1）曲面內磁通變化在構成曲面邊界的閉合曲線上存在感應電動勢;（2）在磁場中運動的曲線上存在動生電動勢。雖然都知道這兩個現象背后的基本規律均為麥克斯韋方程組和洛倫茲力公式，但是對現象（2）有不同的解釋。本文從電荷軌道約束的角度討論動生電動勢的意義。對運動電荷的軌道進行約束需要對電荷施加一定的約束力。若預定軌道依賴于時間，約束力會對電荷作功，從而導致動生電動勢，磁場在其中起著傳遞約束力的作用。我們通常不知道約束力的準確表達式。動生電動勢的主要用處是讓我們在分析電荷沿預定軌道運動的能量變化時無需求助于約束力，而這嚴格來說僅適用于準靜態過程。電動勢概念從準靜態過程到迅變過程的推廣并不唯一。本文把電動勢一般地定義為：在單位正電荷瞬間走過某預定軌道的虛過程中外界對該電荷所作的虛功。這個定義同時適用于感應電動勢和動生電動勢，預定軌道曲線可以具有任意形狀（開或閉合）并隨時間變化。

關鍵詞 感生電動勢;動生電動勢;約束軌道