从新再问的一个电流理解问题

bigbat

从新再问的一个电流理解问题 [复制链接]

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我回答过一个网友的问题：“一个带静电核的绝缘物体，高速的运动，可以是直线也可以是圆周运动，它的周围是不是会形成磁场呢？”

我当时的回答是：“应该是会的，在老式的CRT荧光管电视机中有一个电子流发生装置，可以产生电子，通过高压将电子加速，这束电子是可以通过磁场控制的，也可以说明运动的电子可以产生磁场”

但是我今天又开始疑惑了，记得高中时做过的一试验：使用类似电视显像管的装置的真空玻璃管，当电子加速后撞击到真空管子中的风车叶片时会使叶片旋转。说明电子是有质量的。这个我不怀疑，但是玻璃管中的是“电子流”而不应该是电流吧。我对电流的理解是“电场变化的波动”，应该不是电子流吧，也就是说电子不动的情况下应该不会产生磁场吧，当然电子是不可能不动的。如果我理解的对的情况下，那么外磁场对电子流的运动速度应该是没有关系的吧。

bigbat

谢谢@maychang以往的回复，今天的网络不知何故，下午一段时间无法访问，错误号500

maychang

两个问题：

1、“一个带静电核的绝缘物体，高速的运动，可以是直线也可以是圆周运动，它的周围是不是会形成磁场呢？” 换句话说，带电的绝缘物体在运动时是否形成电流？

2、“但是玻璃管中的是“电子流”而不应该是电流吧” 换句话说，真空管中的电子流是否电流？

这两种情况，都是电流。不过这种电流与导体(例如金属导线)中的电流不同。导体中的电流，称为传导电流，上述两种情况，称为运流电流(还有一种，是变化的电场，称为位移电流)。

maychang

复制自《费恩曼物理学讲义》第一卷15页 。

这里举例说的是带电梳子的振动，它是运流电流，同样产生磁场。这个运动的电场和它产生的磁场，形成电磁波。

静止的电荷不产生磁场，当然不是电流。静止的电荷只产生静电场。关于静电场，中学物理教材中就会谈到，工科的普通物理里面一定会有稍详细的论述。

maychang

『如果我理解的对的情况下，那么外磁场对电子流的运动速度应该是没有关系的吧』。

电荷运动时如果其运动范围内有磁场，那么电荷将受到力的作用。但是运动电荷受到的力与电荷运动方向垂直，所以该力并不对电荷作功，亦即电荷的动能不会增加，所以电荷的速度大小不变，改变的只是电荷运动的方向。前面你谈到的老式CRT电视机中使电子束偏转的磁场，就是典型的只改变运动方向但不改变速度大小的例子。

maychang

『说明电子是有质量的』。

1897年，汤姆逊就是通过磁场使真空管中 “阴极射线” 偏转，测定了阴极射线的荷质比(电荷与质量之比)，发现了电子。既然是测量荷质比，当然电子具有质量。

Gen_X

首先理论不用质疑!

其次电子的运动是电流，只要是电荷，只不过定义了正电荷的移动方向为电流方向‘

另外，电流的单位是库伦/秒，这个单位对于电子来说太大，是宏观和微观的比较，所以你的测量无法感知这个电子运动产生的磁场！

maychang

『也就是说电子不动的情况下应该不会产生磁场吧』

电荷动还是不动，这是个问题。

假定有个电荷，相对于地面静止不动，例如挂在火车站的门前。现在有一列火车驶过。车站上的人看来，该电荷是静止不动的，不产生磁场。但在列车上的人看来，该电荷在运动，必定产生磁场。车站上的人和列车上的人对此事的看法截然不同。

这是爱因斯坦1905年创立狭义相对论那篇论文《论动体的电动力学》开始就提到的问题。