本文證明運(yùn)動電荷電量與速度關(guān)系式,是與狹義相對論給出的質(zhì)量速度關(guān)系式形式相同,并對穩(wěn)恒電流間作用力成因進(jìn)行了分析,給出了狹義相對論下的庫侖公式。
平衡力作用下電荷的相互作用
平衡力不變原理顯然具有普遍性,但它并非是自明的,人們在實(shí)際當(dāng)中往往將平衡力當(dāng)作其他力一樣變換。雖然,在多數(shù)情況下并不會出現(xiàn)明顯的矛盾,但它會使我們忽視一些東西。
下面將平衡力不變原理用于分析平衡力作用下的電荷的相互作用。
將圖1的A、B物體確定為兩負(fù)電荷A、B。由庫侖定律A、B間有斥力F,其他條件相同。這樣我們獲得一個實(shí)際的例子。(當(dāng)然應(yīng)保證管m、n為絕緣體)應(yīng)用經(jīng)典電磁學(xué)對上述情況的分析認(rèn)為,在A、B兩負(fù)電荷相對S系靜止時,兩電荷間在S系看來只有電力作用,可由庫侖定律算出。當(dāng)負(fù)電荷A、B與S相對靜止,而相對S系沿X軸正向有一個速度V時,在S系看,負(fù)電荷A、B在管m、n中形成電流,并在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場。
按照平衡力不變原理,在S系看來,因兩負(fù)電荷受平衡力,負(fù)電荷A、B間斥力大小,與在S系測得A、B電荷斥力相同。也就是說,在S系,A、B一起運(yùn)動,其相互作用力為電荷受平衡力之一,大小與靜止時比,不變。
這個結(jié)果非常重要,在下面論述中將要用到。
穩(wěn)恒電流間作用力成因分析
一般認(rèn)為,電荷的定向移動形成電流。最常使用的電流是金屬導(dǎo)線兩端加上電壓形成的。導(dǎo)線中定向移動的電荷是所謂的自由電子。同時,導(dǎo)線中還有與自由電子等量的正電荷,是“失去電子”的原子核帶的。……