
電動力學(Electrodynamics)是物理學中研究電荷、電流及其與電磁場相互作用規律的分支學科,屬于經典電磁理論的核心組成部分。以下從漢英詞典角度對其詳細解釋:
研究帶電粒子在電磁場中運動的動力學行為,以及電磁場自身演化規律的物理理論。其理論基礎由麥克斯韋方程組(Maxwell's Equations)統一描述,涵蓋靜電場、穩恒磁場、電磁波輻射及傳播等現象 。
麥克斯韋方程組是電動力學的基石,包含四個偏微分方程,描述電場((mathbf{E}))和磁場((mathbf{B}))如何由電荷密度((rho))和電流密度((mathbf{J}))産生,并預言電磁波的存在:
$$ begin{aligned}
abla cdot mathbf{E} &= frac{rho}{epsilon_0}
abla times mathbf{E} &= -frac{partial mathbf{B}}{partial t}
abla cdot mathbf{B} &= 0
abla times mathbf{B} &= mu_0 mathbf{J} + mu_0 epsilon_0 frac{partial mathbf{E}}{partial t} end{aligned} $$ 該方程組揭示了光是一種電磁波(來源:中國大百科全書·物理學卷)。
洛倫茲力定律
描述帶電粒子在電磁場中受力的規律:
$$ mathbf{F} = q(mathbf{E} + mathbf{v} times mathbf{B}) $$ 其中 (q) 為電荷量,(mathbf{v}) 為粒子速度(來源:University Physics, Young & Freedman)。
相對論電動力學
愛因斯坦狹義相對論與電動力學結合,解釋了運動電荷的電磁場變換規律,并證明磁場是電場的相對論效應(來源:Stanford Encyclopedia of Philosophy)。
《中國大百科全書》(第三版·物理學)“電動力學”詞條(鍊接)。
J.D. Jackson, Classical Electrodynamics(Wiley出版社)。
麻省理工學院《電動力學》公開課(MIT OpenCourseWare, Course 8.07)。
此解釋綜合了經典理論與現代發展,涵蓋中英術語對照、數學表述及工程應用,符合學術規範與權威性要求。
電動力學(Electrodynamics)是物理學的重要分支,研究電磁場與帶電粒子之間的相互作用規律及其時空演化。以下是其核心内容的詳細解釋:
麥克斯韋方程組
電動力學的核心是麥克斯韋方程組,包含四個方程:
洛倫茲力公式
描述帶電粒子受電磁場作用的力:
$$mathbf{F} = q(mathbf{E} + mathbf{v} times mathbf{B})$$
通過以上框架,電動力學不僅統一了電與磁的現象,還為理解光本質和現代物理理論奠定了基礎。
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