電場和磁場中的場的區(qū)別與聯(lián)系
場的概念在現(xiàn)代物理學(xué)中非常重要，可謂是現(xiàn)代物理的基礎(chǔ)。
關(guān)于場的提出，起源于麥克斯韋和法拉第對電磁現(xiàn)象的研究。法拉第作為一名實(shí)驗物理學(xué)家，因為教育背景不強(qiáng)（小學(xué)輟學(xué)），在研究中總是以觀察實(shí)驗為主，甚###他的實(shí)驗記錄本都是以圖片為主。他記錄的物理現(xiàn)象圖畫是非常精美的，其中###經(jīng)典之一就是關(guān)于磁場的描述。法拉第把鐵屑撒在各種形狀磁鐵周圍，然后發(fā)現(xiàn)鐵屑的分布是不均勻的，靠近磁體兩極###密。簡單的定量研究就知道，在磁體兩極的磁力是###強(qiáng)的。于是法拉第描繪鐵屑的分布，認(rèn)為磁鐵周圍存在某些“力線”，每一個鐵屑就像小磁針一樣，其指向與力線相切。力線密度越大的地方，磁力作用就越強(qiáng)。麥克斯韋在獲得法拉第的實(shí)驗結(jié)果之后，從數(shù)學(xué)的角度，領(lǐng)悟到力線的分布可以用數(shù)學(xué)的語言來描述，那就是物理量在空間的分布，其曲率就是力線的密度，或者說如果構(gòu)造一個物理量的空間分布，那么其分布梯度（微分）就對應(yīng)著對其中物體作用力的強(qiáng)度。這就是場的概念。磁力線的分布可以用一個具有空間分辨的物理量來描述-磁場，磁場對處于其中的帶有磁性的物質(zhì)有磁相互作用，作用力的大小與磁場的梯度成正比。類似的，電場也會對其中電荷產(chǎn)生電相互作用，作用力大小和電場梯度成正比。不同的是，在麥克斯韋理論框架下，電場是有源場，其末端就是電荷，電荷可以分正負(fù)電荷獨(dú)立存在，磁場是無源場，其基本單元只能是磁偶極，也就是磁極總是成對兒出現(xiàn)的。
電磁場對其中物質(zhì)的相互作用，和我們熟悉的機(jī)械作用力是一回事。嚴(yán)格來說，我們在宏觀上感受到的各種機(jī)械力，其實(shí)幾乎都是電磁場產(chǎn)生的相互作用力。例如所謂推力、拉力、壓力、摩擦力、粘滯力等等，這些按照力的效果來描述的相互作用，微觀上都是電磁相互作用力。為什么磁鐵會隔空對磁針產(chǎn)生作用力，奧秘就在于磁場，磁場本身就是一種物質(zhì)，或者說磁鐵周圍是存在一個關(guān)于磁的能量場的，在旁邊的磁針盡管沒有直接接觸到磁鐵本身，但它是感受到磁鐵的磁場的，磁場的梯度必然會造成一個相互作用力。就像浮力一樣，浸泡在液體中的物質(zhì)因為上下兩側(cè)受到的水的壓力不同，而造成浮力，物質(zhì)周圍磁力線密度的不同也會造成磁相互作用力，電場對物體的相互作用也完全類似。所以，場的概念更加本質(zhì)，只要場存在，就會對其中物質(zhì)有相互作用力。
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