电磁学
物理学科 / 维基百科,自由的 encyclopedia
电磁学(英语:electromagnetism)是研究电磁力(电荷粒子之间的一种物理性相互作用) 的物理学的一个分支。电磁力通常表现为电磁场,如电场、磁场和光。电磁力是自然界中四种基本相互作用之一。其它三种基本相互作用是强相互作用、弱相互作用、引力。[1]电学与磁学领域密切相关。电磁学可以广义地包含电学和磁学,但狭义来说是探讨电与磁彼此之间相互关系的一门学科。
英文单词electromagnetism是两个希腊语词汇ἢλεκτρον(ēlektron,“琥珀”)和μαγνήτης(magnetic源自"magnítis líthos"(μαγνήτης λίθος),意思是“镁石”,一种铁矿)的合成词。研究电磁现象的科学是用电磁力定义的,有时称作洛伦兹力,是既含有电也含有磁的现象。
电磁力在决定日常生活中大多数物体的内部性质中发挥着主要作用。常见物体的电磁力表现在物体中单个分子之间的分子间作用力中。电子被电磁力束缚在原子核周围形成原子,而原子之间则因电磁力形成化学键,进而构成分子。化学反应是由分子之间临近原子的电子之间发生的相互作用而产生,这也可由电磁力来解释。
电磁场有很多种数学描述。在经典电磁学中,电场用欧姆定律中的电势与电流描述,磁场与电磁感应和磁化强度相关,而麦克斯韦方程组描述了由电场和磁场自身以及电荷和电流引起的电场和磁场的产生和交替。
电磁学理论意义,特别是基于“媒介”中的传播的性质(磁导率和电容率)确立的光速,推动了1905年阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论的发展。
虽然电磁力被认为是四大基本作用力之一,在高能量中弱力和电磁力是统一的。在宇宙的历史中的夸克时期,电弱力分割成电磁力和弱力。