物理与工程Vol.33No.42023收稿日期:2023-07-13作者简介:李志兵,男,教授,主要从事物理教学科研工作,研究方向为纳米电子学和统计物理,stslzb@mail.sysu.edu.cn。引文格式:李志兵.关于动生电动势起源的讨论[J].物理与工程,2023,33(4):3-6.Citethisarticle:LIZB.Discussiononmotionalelectromotiveforce[J].PhysicsandEngineering,2023,33(4):3-6.(inChinese)特约稿件关于动生电动势起源的讨论李志兵(中山大学·深圳理学院,广东深圳518107)摘要法拉第电磁感应定律统一描写了两种不同的物理现象:(1)曲面内磁通变化在构成曲面边界的闭合曲线上存在感应电动势;(2)在磁场中运动的曲线上存在动生电动势。虽然都知道这两个现象背后的基本规律均为麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式,但是对现象(2)有不同的解释。本文从电荷轨道约束的角度讨论动生电动势的意义。对运动电荷的轨道进行约束需要对电荷施加一定的约束力。若预定轨道依赖于时间,约束力会对电荷作功,从而导致动生电动势,磁场在其中起着传递约束力的作用。我们通常不知道约束力的准确表达式。动生电动势的主要用处是让我们在分析电荷沿预定轨道运动的能量变化时无需求助于约束力,而这严格来说仅适用于准静态过程。电动势概念从准静态过程到迅变过程的推广并不唯一。本文把电动势一般地定义为:在单位正电荷瞬间走过某预定轨道的虚过程中外界对该电荷所作的虚功。这个定义同时适用于感应电动势和动生电动势,预定轨道曲线可以具有任意形状(开或闭合)并随时间变化。关键词感生电动势;动生电动势;约束轨道DISCUSSIONONMOTIONALELECTROMOTIVEFORCELIZhibing(ShenzhenCampusofSunYat-senUniversity,Shenzhen,Guangdong518107)AbstractFaradayslawofelectromotiveforcedescribestwodifferentphenomena:(1)chan-gingmagneticfluxthroughasurfaceinducesanelectromotiveforceintheboundarycircuitofthesurface;(2)awiremovinginamagneticfieldisexertedamotionalelectromotiveforce.ItisknownthatthefundamentalprinciplessupportingbothphenomenaaretheMaxwellequa-tionsandtheLorentzformulafortheelectromagneticforce.However,therearedifferentstatementsexplainingthelatterphenomenon.Thispaperwilldiscussthemotionalelectromo-tiveforcefromtheviewpointofconstraintonchargetrajectory.Achargemovinginaprede-ter...
