單個電荷運動產生的磁場問題？

01-29

備註1：此問題已被提問但未寫說明，也未有人回答。
備註2：本人未深刻研究高等物理的內容，僅僅是接觸基本電磁學所引發的思考。若有低級請勿噴。
問題1：單個電荷運動產生的磁場是否為電荷的機械運動產生的磁場，不考慮任何導線的存在，即不存在電場傳導速度。
問題2：單個電荷運動產生的磁場，若是機械運動產生，磁場大小與速度的關係。
問題3：磁場是一種物質，若是有人和電荷保持同步，因為電荷的機械運動速度並不快，若電荷只做直線運動，這個場景完全可以復現。此時與電荷同步的人是否會認為電荷靜止，此時電荷是否只有電場作用而無磁場作用，或者說看不見摸不著的磁場此時存在在哪，人此時是電中性的，僅僅是這樣就消除了磁場作用嗎？

$vec{B}=frac{mu}{4pi} frac{qvec{v} imes vec{r}}{r^3}$

Lienard-Wiechert勢：

$vec{A}left(vec{x},t ight) = frac{ mu _{0} qvec{v} left(t_{r} ight)}{4pi left(rleft(t_{r} ight)-frac{vec{v} left(t_{r} ight)cdot vec{r} left(t_{r} ight)}{c} ight)}$

$varphi left(vec{x},t ight) = frac{ q}{4pivarepsilon _{0} left(rleft(t_{r} ight)-frac{vec{v} left(t_{r} ight)cdot vec{r} left(t_{r} ight)}{c} ight)}$

r是從粒子位置指向x點的矢量

$vec{r}left(t ight) = vec{x} - vec{x}left(t ight)$

tr是推遲時間，滿足方程

$rleft(t_{r} ight) = c left(t-t_{r} ight)$

磁場

$vec{B} = abla imes vec{A}$

低速情況下，1/c=0，tr=t，即變成白如冰寫的那種簡單形式。

第3問涉及相對論的必須用Lienard-Wiechert勢。

可以算算電場和磁場對另一個粒子的作用力，會發現只與相對速度有關。

這個問題第三問我必須要來答一答，前段時間專門研究過。

題主問人的相對運動能否抵消磁場的作用。前面幾位答主答得太深奧了，其實這個問題可以用一種非常合理的方式來解釋，就是場的概念。

我們知道，物理上定義場這個概念的初衷就是場強與受力體的運動狀態無關。否則就失去了定義場的意義。所以這裡人的受力應該和人的運動狀態（即他與電荷相對靜止與否）無關。

當場源電荷運動時，電場強度修正為

$E=sqrt{1-frac{v^{2} }{c^{2}} } frac{q}{4pi varepsilon r^{2} }$

經過簡單的計算你會發現，人靜止時，受到的電場力和磁場力的合力與人與場源電荷相對靜止（此時電場強度不需相對論修正，也沒有磁場力）時受到的電場力是一樣的。電場與磁場是一個整體，這就是電磁場理論完美的一個側面。

方法1.先用適當的規範，求解對單個粒子靜止的參考系的四維勢，再用洛倫茲變換得到實驗室參考系的四維勢，電磁場可以直接求解。

這是標準解法。

方法2.直接用推遲勢。前面有人這麼用的，但前提是其邊界條件必須具有對稱性，否則結果也是不正確的。

你的問題備註

1.電磁場本來就是有傳導速度的

2.其他人有說明

3.電場和磁場是不可分割的，你可以認為磁場和電場相互轉化了

1、不太明白問題1想說啥；

2、勻速運動電子參見 @白如冰答案，高速變速運動電子複雜一些；

3、不同參考系下的電磁場變換問題，狹義相對論有介紹。電場和磁場合併成了電磁場四維張量，電場、磁場可根據參考系不同而不同，比如某個參考系下的純電場在別的參考系下可能同時有電場和磁場。

推薦一本科普：《相對論與時空》。

二: B=（μ0/4π）×（qv`×er`/r^2）推導可參照電流元Idl產生磁場的規律。

三: 若我們與電荷相對靜止，則只能檢測到電場，不能檢測到磁場。

不明真相的搬運工群眾 $vec{E}left( vec{r},t ight) =frac{q}{4pi varepsilon _{0} } left[ frac{vec{e}_{R} -vec{eta }}{gamma ^{2} left( 1-vec{eta }cdot vec{e}_{R} ight) ^{3}R^{2} } ight]_{ret} +frac{q}{4pi varepsilon _{0}c } left[ frac{vec{e}_{R} imes left( vec{e}_{R} -vec{eta } ight) imes dot{vec{eta }}}{ left( 1-vec{eta }cdot vec{e}_{R} ight) ^{3}R } ight]_{ret}$

請把 Maxwell Equation 弄懂再來想想你提的問題不在其位不謀其政

單個電子不能產生磁場，具體說不清楚，見格里菲斯的「電動力學導論」

學過物理，但很多搞忘了，第三問這個時候是的卻沒有磁場的，，，，這些問題跟狹義相對論有關，電動力學力講得很明白。。簡單說來時空是一個整體，電場和磁場也是一個整體，叫電磁場

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好比有隻螞蟻在一枚硬幣上來回爬，它會發覺它的世界會是兩個有限的平面，哈哈被人類鄙視了～～～，我們知道正面和反面只是硬幣不同的表面而已，硬幣才是真正的哪個東西。話說也許我們看到的宇宙也許也是其中的一個面而已，我們跟螞蟻無異～～～～～