磁場的產(chǎn)生原理

由于經(jīng)典物理中不使用基本粒子的概念來研究磁場問題，致使電磁學(xué)和電動(dòng)力學(xué)都將產(chǎn)生磁場的原因定義為點(diǎn)電荷的定向運(yùn)動(dòng)，并將磁鐵的成因解釋為磁疇?，F(xiàn)代物理表明，任何物質(zhì)的終*結(jié)構(gòu)組成都是電子（帶單位負(fù)電荷），質(zhì)子（帶單位正電荷）和中子（對外顯示電中性）。點(diǎn)電荷就是含有過剩電子（帶單位負(fù)電荷）或質(zhì)子（帶單位正電荷）的物質(zhì)點(diǎn)，因此電流產(chǎn)生磁場的原因只能歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電子產(chǎn)生磁場。

一個(gè)靜止的電子具有靜止電子質(zhì)量和單位負(fù)電荷，因此對外產(chǎn)生引力和單位負(fù)電場力作用。當(dāng)外力對靜止電子加速并使之運(yùn)動(dòng)時(shí)，該外力不但要為電子的整體運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)能，還要為運(yùn)動(dòng)電荷所產(chǎn)生的磁場提供磁能。可見，磁場是外力通過能量轉(zhuǎn)換的方式在運(yùn)動(dòng)電子內(nèi)注入的磁能物質(zhì)。電流產(chǎn)生磁場或帶負(fù)電的點(diǎn)電荷產(chǎn)生磁場都是大量運(yùn)動(dòng)電子產(chǎn)生磁場的宏觀表現(xiàn)。

同樣道理，由一個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶正電的點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的磁場，是其中過剩的質(zhì)子從外力所獲取的磁能物質(zhì)的宏觀體現(xiàn)。但其磁能物質(zhì)又分別依附于其中帶有電荷的夸克。

傳遞運(yùn)動(dòng)電荷或電流之間相互作用的物理場，由運(yùn)動(dòng)電荷或電流產(chǎn)生，同時(shí)對產(chǎn)生場中其它運(yùn)動(dòng)電荷或電流發(fā)生力的作用。磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)。

磁鐵與磁鐵之間，通過各自產(chǎn)生的磁場，互相施加作用力和力矩于對方。運(yùn)動(dòng)中的電荷會(huì)產(chǎn)生磁場。磁性物質(zhì)產(chǎn)生的磁場可以用電荷運(yùn)動(dòng)模型來解釋。

電場是由電荷產(chǎn)生的。電場與磁場有密切的關(guān)系；有時(shí)磁場會(huì)生成電場，有時(shí)電場會(huì)生成磁場。麥克斯韋方程組可以描述電場、磁場、產(chǎn)生這些矢量場的電流和電荷，這些物理量之間的詳細(xì)關(guān)系。根據(jù)狹義相對論，電場和磁場是電磁場的兩面。設(shè)定兩個(gè)參考系A和B，相對于參考系A(chǔ)，參考系B以有限速度移動(dòng)。從參考系A(chǔ)觀察為靜止電荷產(chǎn)生的純電場，在參考系B觀察則成為移動(dòng)中的電荷所產(chǎn)生的電場和磁場。