
电动力学(Electrodynamics)是物理学中研究电荷、电流及其与电磁场相互作用规律的分支学科,属于经典电磁理论的核心组成部分。以下从汉英词典角度对其详细解释:
研究带电粒子在电磁场中运动的动力学行为,以及电磁场自身演化规律的物理理论。其理论基础由麦克斯韦方程组(Maxwell's Equations)统一描述,涵盖静电场、稳恒磁场、电磁波辐射及传播等现象 。
麦克斯韦方程组是电动力学的基石,包含四个偏微分方程,描述电场((mathbf{E}))和磁场((mathbf{B}))如何由电荷密度((rho))和电流密度((mathbf{J}))产生,并预言电磁波的存在:
$$ begin{aligned}
abla cdot mathbf{E} &= frac{rho}{epsilon_0}
abla times mathbf{E} &= -frac{partial mathbf{B}}{partial t}
abla cdot mathbf{B} &= 0
abla times mathbf{B} &= mu_0 mathbf{J} + mu_0 epsilon_0 frac{partial mathbf{E}}{partial t} end{aligned} $$ 该方程组揭示了光是一种电磁波(来源:中国大百科全书·物理学卷)。
洛伦兹力定律
描述带电粒子在电磁场中受力的规律:
$$ mathbf{F} = q(mathbf{E} + mathbf{v} times mathbf{B}) $$ 其中 (q) 为电荷量,(mathbf{v}) 为粒子速度(来源:University Physics, Young & Freedman)。
相对论电动力学
爱因斯坦狭义相对论与电动力学结合,解释了运动电荷的电磁场变换规律,并证明磁场是电场的相对论效应(来源:Stanford Encyclopedia of Philosophy)。
《中国大百科全书》(第三版·物理学)“电动力学”词条(链接)。
J.D. Jackson, Classical Electrodynamics(Wiley出版社)。
麻省理工学院《电动力学》公开课(MIT OpenCourseWare, Course 8.07)。
此解释综合了经典理论与现代发展,涵盖中英术语对照、数学表述及工程应用,符合学术规范与权威性要求。
电动力学(Electrodynamics)是物理学的重要分支,研究电磁场与带电粒子之间的相互作用规律及其时空演化。以下是其核心内容的详细解释:
麦克斯韦方程组
电动力学的核心是麦克斯韦方程组,包含四个方程:
洛伦兹力公式
描述带电粒子受电磁场作用的力:
$$mathbf{F} = q(mathbf{E} + mathbf{v} times mathbf{B})$$
通过以上框架,电动力学不仅统一了电与磁的现象,还为理解光本质和现代物理理论奠定了基础。
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