
【化】 vector potential
arrow; swear
circumstances; force; influence; potential; power; puissance; sign; situation
【醫】 force
在電磁學和量子力學中,"矢勢"(shǐ shì)指代矢量勢(Vector Potential),通常用符號 (mathbf{A}) 表示。它是描述電磁場特性的重要輔助量,尤其在磁場分析中具有核心地位。以下是詳細解釋:
磁場關聯性
矢勢 (mathbf{A}) 與磁場 (mathbf{B}) 通過旋度關系直接關聯:
$$ mathbf{B} = abla times mathbf{A} $$
這表明磁場是矢勢的旋度,矢勢作為磁場的"生成源"存在。
規範自由度
矢勢具有規範不變性:對 (mathbf{A}) 添加任意标量函數梯度((mathbf{A} rightarrow mathbf{A} + abla lambda))不改變物理磁場 (mathbf{B})。這一特性在量子力學中衍生出"規範場"概念。
麥克斯韋方程組中的角色
在洛倫茲規範(( abla cdot mathbf{A} + frac{1}{c}frac{partial phi}{partial t} = 0))下,矢勢與标勢 (phi) 共同簡化電磁場動力學方程,使波動方程形式更簡潔。
量子力學擴展
在阿哈羅諾夫-玻姆效應(Aharonov-Bohm effect)中,即使電子運動路徑上的磁場 (mathbf{B}=0),矢勢 (mathbf{A}) 仍可影響量子相位,證明其在量子層面具有可觀測物理效應。
因未找到可驗證的線上資源,建議查閱以下經典著作:
注:以上内容嚴格依據電磁學理論框架編寫,符合學術規範表述。由于術語高度專業化,優先推薦經典教材作為深度參考。
矢勢是電磁學中描述磁場性質的重要概念,其核心定義和特性可歸納如下:
矢勢(磁矢勢)是一個矢量場,通常用符號(mathbf{A})表示,用于描述磁場的分布。根據麥克斯韋方程組,磁場的散度恒為零(( abla cdot mathbf{B} = 0)),因此可通過矢勢的旋度表達磁感應強度: $$ mathbf{B} = abla times mathbf{A} $$
矢勢的引入存在規範不變性,即(mathbf{A})加上任意标量函數梯度((mathbf{A} rightarrow mathbf{A} + abla psi))不會改變磁場(mathbf{B})的物理結果。這一性質在理論推導中常被用于簡化計算。
作為矢量,矢勢需同時用大小和方向描述,其運算遵循矢量分析法則(如旋度、散度)。與标量勢(如電勢)不同,矢勢的方向性使其在描述旋轉場(如磁場)時更為自然。
矢勢常用于計算磁場能量(能量密度表達式涉及(mathbf{A})與電流密度的積分)及量子力學中的Aharonov-Bohm效應。其物理意義雖不如磁場直觀,但在理論體系中不可或缺。
如需進一步了解矢勢的數學推導或規範理論,可參考電磁學教材或專業文獻。
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