亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        電容器和螺繞環(huán)轉(zhuǎn)動時電磁場的角動量

        2017-09-25 07:05:41苑新喜中國地質(zhì)大學(xué)武漢數(shù)學(xué)與物理學(xué)院湖北武漢430074
        物理通報 2017年10期
        關(guān)鍵詞:角動量電磁場特殊性

        苑新喜[中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)數(shù)學(xué)與物理學(xué)院 湖北 武漢 430074]

        電容器和螺繞環(huán)轉(zhuǎn)動時電磁場的角動量

        苑新喜
        [中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)數(shù)學(xué)與物理學(xué)院 湖北 武漢 430074]

        分別計算了理想的圓柱形電容器、圓形平行板電容器和螺繞環(huán)這三者繞各自中心對稱軸做定軸轉(zhuǎn)動時電磁場對轉(zhuǎn)軸的角動量. 計算結(jié)果或許沒有什么實用價值,但應(yīng)該具有一定的理論認(rèn)識價值,即該計算結(jié)果從一個側(cè)面體現(xiàn)了電磁場這種物質(zhì)形態(tài)的一點特殊性.

        電容器 螺繞環(huán) 角動量 電磁場

        1 引言

        角動量是與能量和動量并列的最重要和最基本的力學(xué)概念之一,在近代物理中也有著極為廣泛的運用[1],是我們探索和認(rèn)識物質(zhì)世界規(guī)律時不可缺少的有力的思維工具之一. 文獻(xiàn)[2~5]分別計算了不同情形下帶電體運動時電磁場的能量和動量,計算結(jié)果顯示出電磁場的特殊性,從而為電子的電磁質(zhì)量問題的相關(guān)研究提供了一定的理論依據(jù)[6]. 本文分別計算了理想的無填充介質(zhì)的圓柱形電容器、圓形平行板電容器和圓形螺繞環(huán)這三者繞各自中心對稱軸做定軸轉(zhuǎn)動時電磁場對轉(zhuǎn)軸的角動量,計算結(jié)果也顯示出電磁場的一點特殊性,從而又為文獻(xiàn)[6~8]的研究提供了一個新的理論依據(jù).

        現(xiàn)在人們通常認(rèn)為,電磁場是物質(zhì)的一種特殊形態(tài)[9,10]. 但是在強調(diào)電磁場的物質(zhì)實在性的同時,人們通常無意中忽略了電磁場這種物質(zhì)形態(tài)的特殊性所在[11,12]. 我們不禁要問,電磁場這種物質(zhì)形態(tài)的特殊性的背后是不是還隱藏著什么未知的更深層次的物理本質(zhì)?我們是不是應(yīng)該對電磁場這種物質(zhì)形態(tài)的特殊性進(jìn)行更多的深入而自覺的研究和思考?對此,文獻(xiàn)[6,7,8,13]的研究和探討就具有一定的啟發(fā)性.

        2 圓柱形電容器轉(zhuǎn)動時電磁場的角動量

        (a) (b)

        圖1 轉(zhuǎn)動的圓柱形電容器及其場強方向的示意圖

        易知,角動量密度r×g在z方向的分量Lz=ε0dEB,因此

        圓柱形電容器靜止時只有電場,對應(yīng)的電磁場能量

        根據(jù)狹義相對論,一定的能量與一定的質(zhì)量對應(yīng),與W對應(yīng)的相對論電磁質(zhì)量

        就是該電磁場的相對論靜質(zhì)量.

        將mem0代入上述Lz,Lz的表達(dá)形式轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

        在R2-R1?R1條件下,mem0可看成均勻分布,在這種情況下角動量Lz與一個質(zhì)量(相對論靜質(zhì)量)分布均勻的圓筒繞通過中心對稱軸做定軸轉(zhuǎn)動時的角動量相比,二者在形式上有著難以彌合的差距,由此顯示出電磁場角動量的一點特殊性.

        3 圓形平行板電容器轉(zhuǎn)動時電磁場的角動量

        (a) (b)

        圖2 轉(zhuǎn)動的平行板電容器及其場強方向的示意圖

        圖3 在轉(zhuǎn)動的平行板電容器軸截面上磁力線的粗略化的示意圖

        同前

        圓形平行板電容器靜止時只有電場,對應(yīng)的電磁場能量

        與W對應(yīng)的相對論電磁質(zhì)量

        且在板間均勻分布.mem0就是該電磁場的相對論靜質(zhì)量.

        將mem0代入上述Lz,Lz的表達(dá)形式轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

        Lz=mem0R2ω

        對比一個質(zhì)量(相對論靜質(zhì)量)均勻分布的圓盤繞通過盤心且垂直于盤面的軸做定軸轉(zhuǎn)動時的角動量,此電磁場的角動量也有一點特殊性.

        4 螺繞環(huán)轉(zhuǎn)動時電磁場的角動量

        如圖4所示,無填充介質(zhì)的圓形螺繞環(huán)繞其中心對稱軸z軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動. 不妨設(shè)螺繞環(huán)中心軸線(環(huán)線)的半徑為R,螺繞環(huán)的軸截面的半徑為d,且R?d,ωR?c,c為光速.

        圖4 轉(zhuǎn)動的圓形螺繞環(huán)的示意圖

        易知螺繞環(huán)載流時,雖然螺繞環(huán)內(nèi)磁場B≠0,但環(huán)內(nèi)電場E=0,且在上述限定條件下E=0的情況與角速度ω的大小無關(guān). 因此,螺繞環(huán)內(nèi)電磁場的動量密度g=ε0E×B=0,相應(yīng)的電磁場對z軸上任一定點O的角動量L=?Vr×gdV=0,這同時意味著螺繞環(huán)內(nèi)的電磁場對其轉(zhuǎn)動軸z軸的角動量Lz=0. 在上述R?d的限定條件下,螺繞環(huán)內(nèi)磁場及其對應(yīng)的電磁質(zhì)量可看成均勻分布. 因此,對比一個質(zhì)量分布均勻的圓環(huán)繞通過環(huán)心且垂直于環(huán)面的軸做定軸轉(zhuǎn)動時的角動量,此時Lz=0的結(jié)果更加顯示出電磁場的角動量的一點特殊性.(無獨有偶,平行板電容器沿垂直于板面的方向勻速運動時,電磁場的動量卻等于零[4])

        1 張三慧.大學(xué)物理學(xué) 力學(xué)(第2版).北京:清華大學(xué)出版社,1999.156

        2 苑新喜. 均勻帶電球面勻速運動時的電磁場能量.中國基礎(chǔ)科學(xué), 2012,14(6): 37~38

        3 苑新喜. 帶電球面運動時的電磁場動量. 物理通報, 2013(11):19~21

        4 苑新喜. 帶電體低速運動時電磁場的能量和動量. 物理通報, 2014(10):24~26

        5 苑新喜.電容器和螺繞環(huán)運動時電磁場的能量.空間電子技術(shù),2016(1) : 20~23

        6 苑新喜.關(guān)于電子電磁質(zhì)量問題的一點探討.甘肅科技縱橫,2016, 45(11): 70~74

        7 苑新喜.應(yīng)用康普頓散射研究電子的電磁質(zhì)量.甘肅科技縱橫,2015, 44(5): 39~41

        8 苑新喜.應(yīng)用Bertozzi實驗研究電子的電磁質(zhì)量.實驗科學(xué)與技術(shù),2016, 14(2): 4~7

        9 蔡圣善,朱耘,徐建軍.電動力學(xué)(第2版).北京:高等教育出版社,2002.33,41

        10 程守洙,江之永.普通物理學(xué)(第二冊,第3版).北京:高等教育出版社,1998.8

        11 張三慧.大學(xué)物理學(xué) 電磁學(xué)(第2版).北京:清華大學(xué)出版社,1999.14

        12 尹真.電動力學(xué)(第2版).北京:科學(xué)出版社,2005.114,120

        13 苑新喜. 關(guān)于引力理論的一點探討性思考.中國基礎(chǔ)科學(xué), 2012, 14(3): 22~24

        AngularMomentumofElectromagneticFieldsforCapacitorandToroidinRotation

        Yuan Xinxi
        (School of Maths and Physics, China University of Geosciences, Wuhan, Hubei 430074)

        Angular momentum of electromagnetic fields for ideal cylindrical capacitor, circular parallel-plate capacitor and toroid, both rotating about each central axis, were calculated respectively.Although they may have little practical value, but the results should have some theoretical value, that is they show a little peculiarity of matter form for electromagnetic fields from an angle of view.

        capacitor;toroid;angular momentum;electromagnetic fields

        2017-03-27)

        猜你喜歡
        角動量電磁場特殊性
        對經(jīng)典力學(xué)中的軌道角動量和自轉(zhuǎn)角動量的探討
        中醫(yī)治療特殊性糖尿病的研究進(jìn)展
        女性冠心病診斷與防治的特殊性
        外加正交電磁場等離子體中電磁波透射特性
        我國近代農(nóng)業(yè)機(jī)械化的特殊性
        基于角動量模型的流場渦旋提取方法
        海洋通報(2020年2期)2020-09-04 09:22:26
        用角動量的方法解決并推廣一個功能關(guān)系問題
        夏季角動量輸送變化與中國東部降水的關(guān)系
        任意方位電偶源的MCSEM電磁場三維正演
        電磁場與電磁波課程教學(xué)改革探析
        精品亚洲国产成人av| 开心五月婷婷激情综合网| 无码人妻一区二区三区在线| 台湾佬自拍偷区亚洲综合| 久久精品国产亚洲不av麻豆 | 亚洲精品AⅤ无码精品丝袜无码 | 久久久精品国产老熟女| 日本中文字幕一区二区有码在线| 国产在视频线精品视频| AV无码中文字幕不卡一二三区| 国产精品亚洲精品日韩动图| 久久精品色福利熟妇丰满人妻91| 成人午夜性a级毛片免费| 久久国产A√无码专区亚洲| 青青草原亚洲在线视频| 国产女主播一区二区三区| 亚洲国产成人精品无码区二本| 福利在线国产| 亚洲精品国产精品系列| 丰满人妻一区二区三区蜜桃| 美女又色又爽视频免费| 亚洲欧洲久久久精品| 日本特殊按摩在线观看| 精品露脸国产偷人在视频| 久久久精品2019免费观看| 香蕉亚洲欧洲在线一区| 亚洲自拍偷拍一区二区三区| 让少妇高潮无乱码高清在线观看| 99热免费观看| 国产青春草在线观看视频| 欧美激情乱人伦| 国产极品美女高潮抽搐免费网站| 亚洲AV无码一区二区三区少妇av| 丝袜美腿国产一区二区| 亚洲欧美乱综合图片区小说区| 自拍偷拍亚洲一区| 日本一曲二曲三曲在线| 奇米影视色777四色在线首页| 亚洲美国产亚洲av| 久久精品日本美女视频| 在线日本看片免费人成视久网|