问大家个电磁学问题。

washu

量子隧道 发表于 2018-9-16 21:52
你说的不对。电流是电荷的定向移动。带电体动起来，上边的电荷必然跟着动起来。必然产生电流。而且，也必 ...

本帖不相信这一点的坛友不少

话说回来电路里只存在传导电流，所以

washu

大孔景元 发表于 2018-9-16 22:22
...静电，“静”字意思就是不会动，再怎么旋转也没有磁场，无需讨论

扯的太远了，一个金属球，是导电的金属球，不管带什么电，每一块表面电压电势都是相同的，转与不转没有区别
电流是从高到低的，没有势差就没有电流

电流有三种，传导电流（金属、电解液等载流体），位移电流（真空、陶瓷、云母、聚丙烯等电介质）和运流电流。

你说的电流叫做传导电流，它是载流体内电荷在电场力作用下定向移动产生的，比如金属、电池电解液、电离的空气等等，因为它就是电荷受电场力运动产生，所以电流方向受电场力方向制约。

除了传导电流还有另外两种形式的电流，即位移电流和运流电流。位移电流是存在于电介质中的电流，一个交变电场加在电容器两端，有电流通过电容器，可是有电子或别的电荷通过了电容器电介质吗？没有。所以，电流不一定有电荷移动。

运流电流则是电荷在非载流体内定向移动产生的，它可以是电场力使得电荷运动比如电子管中的电子束，它和传导电流有相同方向；也可以是其它力使电荷运动，比如太阳风、α和β核裂变，甚至带电的雷雨云被风吹动，也同样产生运流电流，非电场力形成的运流电流不受你说的约束。

运流电流和传导电流一样产生磁场，也就是说带静电的物体旋转一样产生磁场，这个现象由大米物理学家 Henry Augustus Rowland 百年前实验证明，也是行星磁场来源的重要解释之一。

atonement

washu 发表于 2018-9-16 18:37
为什么不行，因为通常的电介质材料 ε 不大，或者和 ε0 比不大，大一个数量级就很了不起。通常铁磁材料 ...

我也是没看太明白，我估计介电是指介电常数，介磁应该是指真空磁导率。然后他们大概的意思是磁场储能密度要更大，还打了个比方，比如说同样的重量，超导线圈储能就比法拉电容大。

我还是没太明白，我只记得电磁学里讲过电磁波中的电场矢量要远大于磁场矢量，相差光速c倍，这么说只要很小的磁场，就可以拥有和大得多的电场同样多的能量，也就是说磁场更容易储能了？

washu

atonement 发表于 2018-9-17 11:06
我也是没看太明白，我估计介电是指介电常数，介磁应该是指真空磁导率。然后他们大概的意思是磁场储能密 ...

基本概念错误唷 不能说（平面波）的电场振幅比磁场振幅大，因为两者是不同的物理量，就好像一块物体的质量和体积，是不同的物理量，两者不具有可比性，只有相同的物理量可以比大小，大小的比值是一个纯数字，不带单位的，比如 A 比 B 重 5 倍...这里 5 是没有单位的。c 是有单位的，米每秒，所以不是一个数学上的比值。E/B=c，含义并不是 E 是 B 的 c 倍，而是说在当前介质中电磁波的传播速度 v 是其电场振幅和磁场振幅的比（也是该介质的电容率和磁导率的积的平方根的倒数），就好像一个物体的密度，是其质量和体积的比一样，但这不能认为是数学上的比大小。

metellan

用感觉（或臆想）替代基础，然后继续展开思路、让思路跑飞的人太多了……

在这种时候，“思路刹车”反而是难能可贵的。可惜很多人总是把思路跑飞和“灵感”、“洞察力”之类概念混淆

atonement

washu 发表于 2018-9-18 12:34
基本概念错误唷  不能说（平面波）的电场振幅比磁场振幅大，因为两者是不同的物理量，就好像一块物体 ...

我今天又思考了这个问题，觉得能量密度和真空电容率是有关系的，真空电容率的本质是电磁力的大小，如果真空电容率（介电常数）能变小，意味着相同电量相同距离的两个电荷之间的电磁力变小，在一个孤立导体球上，同样高的电压下，如果真空电容率能减小到现在的1/10，那么就可以存储原来10倍的电量。经过计算，该导体球存的能量也增加到原来的10倍。也就是说能量密度的确和真空电容率（介电常数）的导数成正比。

不过真空磁导率和能量密度的关系就没想明白，真空磁导率的本质应该是说一段导线通有一定电流下，距离导线一定距离处的磁场强度。磁导率大说明磁阻小，磁场强。如果是在铁芯里面，因为铁芯会磁饱和，所以通电线圈的电流有一个极限，这也就限制了能量密度的提升。如果回路磁阻变为原来的10倍，那么磁导率就变为原来的1/10，那意味着电流要增加到原来的10倍才能产生相同大小的磁场而让铁芯达到饱和，而可以认为能量=磁场强度*磁阻。那么铁芯线圈的能量密度的确也提升了10倍，那么就可以认为，磁导率的倒数也正比于能量密度。
但是这里有个疑问，就是这是讨论有铁芯的线圈。如果是没用铁芯的空气线圈，空气不存在饱和现象，那能量密度就没有上限才对。而不是和什么真空磁导率的倒数成反比。

atonement

washu 发表于 2018-9-18 12:34
基本概念错误唷  不能说（平面波）的电场振幅比磁场振幅大，因为两者是不同的物理量，就好像一块物体 ...

老师说得真好，又收益了。。

大孔景元

washu 发表于 2018-9-16 23:32
电流有三种，传导电流（金属、电解液等载流体），位移电流（真空、陶瓷、云母、聚丙烯等电介质）和运流 ...

是我孤陋寡闻了，我只知道产生电流需要势差，或者必须处于磁场或电场并辅以位置或时间（？这一项记不清了）的变化，不了解脱离了势差、磁场、电场还能产生电流，想虚心学习也晚了，脑子记不住多少事了，老知识部分还在

水泥收音机

电荷会随金属球一起转动，这个理论是错误的。

大孔景元

究竟脱离了磁场和电场，一个带静电的金属球旋转能不能引起电流？能不能产生磁场呢？有没有老师解答一下？

量子隧道

大孔景元 发表于 2018-9-20 14:41
究竟脱离了磁场和电场，一个带静电的金属球旋转能不能引起电流？能不能产生磁场呢？有没有老师解答一下？

我理解是可以产生电流的。
金属球旋转，电子如果不跟着转，那么电子相对金属球的晶格产生了相对运动。
电子相对晶格产生相对运动，在金属中，这会对电子产生力。
这个力，通常在“金属晶格不动，电子动”的情形下，表现为晶格对电子的阻力，也就是我们平常见到的电阻。
而在“晶格动，电子不动”的情形下，表现为晶格推动电子。最终的结果是使电子跟随晶格一起运动。
于是就产生了电子的环形电流。当然，晶格的正离子也在转，也有环形电流。由于金属整体是带负电的，电子比金属离子要多那么一丢丢，所以两者相消的净结果是电子环形电流。

sio2

量子隧道 发表于 2018-9-20 19:58
我理解是可以产生电流的。
金属球旋转，电子如果不跟着转，那么电子相对金属球的晶格产生了相对运动。
...

大孔老师在试探你的基本功哦，看来你经不起试探。

量子隧道

sio2 发表于 2018-9-21 02:35
大孔老师在试探你的基本功哦，看来你经不起试探。

那么请您给出一个正确的观点让我瞻仰瞻仰。

sio2

量子隧道 发表于 2018-9-21 20:33
那么请您给出一个正确的观点让我瞻仰瞻仰。

永动机有望从您手里产生，您该瞻仰的是牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦那批人。我还要等好些年才能给后人瞻仰呢。