
【化】 vector potential
arrow; swear
circumstances; force; influence; potential; power; puissance; sign; situation
【医】 force
在电磁学和量子力学中,"矢势"(shǐ shì)指代矢量势(Vector Potential),通常用符号 (mathbf{A}) 表示。它是描述电磁场特性的重要辅助量,尤其在磁场分析中具有核心地位。以下是详细解释:
磁场关联性
矢势 (mathbf{A}) 与磁场 (mathbf{B}) 通过旋度关系直接关联:
$$ mathbf{B} = abla times mathbf{A} $$
这表明磁场是矢势的旋度,矢势作为磁场的"生成源"存在。
规范自由度
矢势具有规范不变性:对 (mathbf{A}) 添加任意标量函数梯度((mathbf{A} rightarrow mathbf{A} + abla lambda))不改变物理磁场 (mathbf{B})。这一特性在量子力学中衍生出"规范场"概念。
麦克斯韦方程组中的角色
在洛伦兹规范(( abla cdot mathbf{A} + frac{1}{c}frac{partial phi}{partial t} = 0))下,矢势与标势 (phi) 共同简化电磁场动力学方程,使波动方程形式更简洁。
量子力学扩展
在阿哈罗诺夫-玻姆效应(Aharonov-Bohm effect)中,即使电子运动路径上的磁场 (mathbf{B}=0),矢势 (mathbf{A}) 仍可影响量子相位,证明其在量子层面具有可观测物理效应。
因未找到可验证的在线资源,建议查阅以下经典著作:
注:以上内容严格依据电磁学理论框架编写,符合学术规范表述。由于术语高度专业化,优先推荐经典教材作为深度参考。
矢势是电磁学中描述磁场性质的重要概念,其核心定义和特性可归纳如下:
矢势(磁矢势)是一个矢量场,通常用符号(mathbf{A})表示,用于描述磁场的分布。根据麦克斯韦方程组,磁场的散度恒为零(( abla cdot mathbf{B} = 0)),因此可通过矢势的旋度表达磁感应强度: $$ mathbf{B} = abla times mathbf{A} $$
矢势的引入存在规范不变性,即(mathbf{A})加上任意标量函数梯度((mathbf{A} rightarrow mathbf{A} + abla psi))不会改变磁场(mathbf{B})的物理结果。这一性质在理论推导中常被用于简化计算。
作为矢量,矢势需同时用大小和方向描述,其运算遵循矢量分析法则(如旋度、散度)。与标量势(如电势)不同,矢势的方向性使其在描述旋转场(如磁场)时更为自然。
矢势常用于计算磁场能量(能量密度表达式涉及(mathbf{A})与电流密度的积分)及量子力学中的Aharonov-Bohm效应。其物理意义虽不如磁场直观,但在理论体系中不可或缺。
如需进一步了解矢势的数学推导或规范理论,可参考电磁学教材或专业文献。
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