Time symmetric electrodynamics, electric charge conservation, and the Lorenz gauge
该研究借助时间对称电动力学及 Frenkel、Wheeler 的早期观察,在带电点粒子可产生与湮灭的设定下,证明 Lorenz 规范条件与电荷守恒可由 Minkowski 空间中同一条“Wheeler 电子”闭合路径积分表达。
2022-11-26 physics.class-ph
On the dynamic toroidal multipoles from localized electric current distributions
我们分析了动态环形多极子,并证明它们与电磁波的相互作用不具有独立的物理意义。我们分析表明,如何分裂成电气和环形部分的原因出现在每两个部分的非辐射组件。当两部分相加时,这些非辐射分量相互抵消,排除了通过测量来自源的辐射或其与外部电磁波的耦合来单独确定每个部分。换句话说,不存在环形辐射或独立的环形电磁耦合。在我们的推导中,环形多极子的形式意义是清楚的。它们是电宇称多极系数相对于源的电磁尺寸的展开式的高阶项。
2017-09-13 physics.class-ph physics.optics
Multipole Moments of Fractal Distribution of Charges
本文研究电荷分形分布的电多极矩。为了描述分形分布,我们使用分数次积分。分数次积分被认为是分形积分的近似。本文计算了均匀分形电荷分布的电多极矩。
2006-06-29 physics.class-ph physics.plasm-ph
Forces between electric charges in motion: Rutherford scattering, circular Keplerian orbits, action-at-a-distance and Newton's third law in relativistic classical electrodynamics
本文将经典电磁学中由延迟势导出的运动电荷间力的标准公式与最近发展起来的考虑瞬时电荷间力的相对论经典电动力学理论所得到的公式进行了比较。讨论的问题包括小角度卢瑟福散射、杰克逊最近的"扭矩悖论"和圆形开普勒轨道。与狭义相对论一致的结果只在瞬时相互作用下得到。本文论证了在经典电磁场和牛顿引力场中,带延迟场的稳定圆周运动是不可能的。
2007-07-05 physics.class-ph
Transverse electric waves in Bandos-Lechner-Sorokin-Townsend nonlinear electrodynamics
School of Physics, East China Normal University(华东师范大学物理系);Shanghai Institute of Spaceflight Control Technology(上海航天飞行控制技术研究)
在广义Born-Infeld电动力学中,研究垂直于恒定磁场传播的横电波,计算了最低阶模式的色散关系、速度和截止频率,为检验该理论铺平道路。
2026-06-16 physics.class-ph
Expressing the power radiated by electric charged systems
在系统地介绍了局域电荷和电流辐射能量的一些公式之后,我们考虑了多极辐射和多极张量的对称无痕化。
2003-07-23 physics.class-ph physics.ed-ph
Extended symmetrical classical electrodynamics
在这篇文章中,我们讨论了经典电动力学的一个修改,其中“普通”点电荷缺席。修改后的方程包含描述感应电荷和电流的附加项。感应电荷和电流的密度取决于矢量k和电磁场E和B的矢量。结果表明,向量E和B可以用两个4-势来定义,并且k的分量是第三阶4-张量的分量。定义了修正电动力学的拉格朗日量。推导出只有一个四维势决定电磁场行为的条件。静态修正电动力学可以描述电介质内部的电磁场。在电场的外部区域,电场由麦克斯韦方程组控制。从在λ的内部区域和外部区域之间的界面处的边界条件得出,矢量k具有离散谱。对于不同的本征值k,得到了电介质的电场、磁场、能量和角动量。
2007-12-05 physics.class-ph
Coulomb's law modification driven by a logarithmic electrodynamics
我们研究的物理方面的电气版本最近提出的对数电动力学,其中的电场的点状电荷是有限的起源。结果表明,这种电动力学在外加磁场存在下表现出真空双折射现象。之后,我们计算的最低阶的相互作用能的规范不变,但路径依赖的变量形式主义的装置修改。这些结果表明,在远程($1/r^3$型)校正,除了线性和另一个对数校正,库仑电位。
2018-11-07 physics.class-ph
Can the power Maxwell nonlinear electrodynamics theory remove the singularity of electric field of point-like charges at their locations?
是的!是的!本文介绍了一种变幂次麦克斯韦非线性电动力学理论,它可以消除点状电荷在其位置处的电场奇异性。麦克斯韦电磁场论的主要问题之一是点状电荷在其位置处的电场奇异性的存在性。换句话说,点状电荷的电场在电荷位置处发散,这导致无限大的自能。为了消除这种奇异性,一些非线性电动力学(NED)理论已被引入。Born-Infeld(BI)NED理论是其中最著名的理论之一。然而,功率Maxwell(PM)NED不能消除这种奇异性。本文证明了当PM NED的能量小于$s<\frac{1}{2}$时,PM NED理论可以消除这种奇异性。
2021-03-12 hep-th physics.class-ph
Dual Axion Electrodynamics
考虑了在外加类轴子场存在下,电场和磁场之间的对偶关系。我们推导出新的方程,描述在这个模型中的电动力学,我们讨论的电和磁四电流的守恒和波的传播的影响。
2011-11-06 physics.class-ph physics.gen-ph
Electrodynamics acceleration of electrical dipoles
本文考虑由薄金属板和电介质(钛酸钡)组成的电偶极子的加速度。偶极子是圆柱形的,圆柱的直径为2厘米,长度为1厘米。平行板电容器的容量是三百皮法,充电到二百八十千伏电压。通过气体动力学方法,电偶极子的预加速达到每秒1公里的速度。有限加速度是在螺旋波导中产生的,其中脉冲以700千伏的电压幅度和125兆瓦的功率行进。这个脉冲通过螺旋波导传播,并在纵向方向上加速注入的电偶极子,直到在770米的长度上达到每秒8.5公里的有限速度。
2013-12-28 physics.acc-ph physics.class-ph
Electric and Magnetic Dipoles in the Lorentz and Einstein-Laub Formulations of Classical Electrodynamics
经典电动力学理论不能解释电偶极子和磁偶极子的存在和结构,但它把这种偶极子纳入其基本方程,只是通过假设它们的存在和性质,就像它假设电荷和电流的存在和性质一样。麦克斯韦的宏观方程是数学上精确且自洽的微分方程,其将电磁(EM)场与其源(即,电荷密度$ρ_{free}$、电流密度$J_{free}$、极化P和磁化M)相关联。在麦克斯韦宏观方程的层次上,不需要电偶极子和磁偶极子的模型。例如,磁偶极是安氏电流环还是吉尔伯式南北磁单极对对麦克斯韦方程组的解没有影响。电磁场携带能量以及线动量和角动量,它们可以与物质介质交换-电磁场源的所在地-从而在这些介质上施加力和扭矩。在经典电动力学的洛伦兹公式中,电场和磁场E和B对电荷和电流分布施加力和力矩。电偶极子被建模为一对电荷在一根棍子(或弹簧),和磁偶极子被建模为一个安培电流回路,使洛伦兹力定律可以应用到相应的(绑定)电荷和(绑定)这些偶极子的电流。相比之下,爱因斯坦-劳布公式通过简单地提供计算电场和磁场对电荷、电流、极化和磁化施加的力密度和扭矩密度的方法,规避了对偶极子的特定模型的需要。
2015-03-07 physics.class-ph physics.optics
A gentle introduction to the foundations of classical electrodynamics: The meaning of the excitations (D,H) and the field strengths (E, B)
概述了电磁理论的公理结构。我们将把经典电动力学建立在(1)电荷守恒、(2)洛伦兹力、(3)磁通量守恒和(4)麦克斯韦-洛仑兹时空关系的基础上。这就产生了麦克斯韦方程组。除其他外,还将得出电场和磁场的解释和尺寸的结果。
2000-09-08 gr-qc physics.class-ph
Electric/magnetic reciprocity in premetric electrodynamics with and without magnetic charge, and the complex electromagnetic field
我们扩展了公理化的方法,我们最近开发的经典电动力学,非零磁荷的情况下。然后,两个公理,即存在的洛伦兹力(公理2)和磁通量守恒(公理3)必须加以推广。电/磁相互作用构成了这项工作的指导原则。公理的扩展可以在预度量阶段实现,即,当时空的度量和连接不起作用的时候。形式为$(E\pm i {\cal H},{\cal D}\pm i B)$的复黎曼-西尔伯斯坦场在理论中有一个自然的位置,与由任何特定度量定义的霍奇对偶映射无关。
2004-02-09 gr-qc hep-th physics.class-ph
Generating an electromagnetic multipole by oscillating currents
本文从平面相控阵天线与平面波的关系出发,证明了与多极电场成正比的球形电流层或电流球在均匀介质中产生的多极场在整个空间都是相同的。我们计算TE和TM多极球层内外。$l=1$ TM多极子定位在原点处,其焦点在横轴上具有$0.4λ$的半峰全宽,在纵轴上具有$0.58λ$。原点附近的多极场是产生这些多极场所需的电流分布的处方。球形层可以耦合到多极源,因为由于多极场导致的层中的电子的振荡在所有空间中生成多极场,这进而可以驱动多极电流。在一个可极化的球体或球体层中激发一个多极子可以将它耦合到另一个可极化的球体或球体层。
2017-06-25 physics.class-ph physics.optics
New Perspective on the Reciprocity Theorem of Classical Electrodynamics
我们提供了一个简单的物理证明的互易定理的经典电动力学在一般情况下的材料介质,包含线性极化以及线性磁化物质。激励源被认为是一个点偶极子,无论是电或磁,在观察点的监测场可以是电或磁,无论源偶极子的性质。物质系统的电和磁化率张量可能在空间中随点而变化,但它们不可能是时间的函数。在空间非色散介质的情况下,对局部磁化率张量的唯一其他约束是它们在每个点处都是对称的。这个证明很容易扩展到表现出空间色散的介质:为了保持互易性,将位置r_m处的电偶极子的复值幅度与r_n处的电场强度相关联的电极化张量Chi_E_mn必须是Chi_E_nm的转置。类似地,磁化率张量的充分必要条件是Chi_M_mn = Chi^T_M_nm。
2012-05-26 physics.class-ph physics.optics
An electric charge has no screw sense--a comment on the twistfree formulation of electrodynamics by da Rocha & Rodrigues
Da Rocha和Rodigues(RR)声称:(i)在经典电动力学中,矢量演算中对极矢量和轴矢量的区分,以及外部演算中对扭转和非扭转形式的区分是不适当的和多余的;(ii)他们可以从麦克斯韦方程组导出洛伦兹力方程。对于(i),我们指出,极性/轴向和扭转/非扭转的区别来自于电荷是纯标量的性质,即不携带任何螺旋感。因此,上述区别是电动力学任何基本理论的必要组成部分。如果将允许的坐标变换限制为具有正雅可比行列式的坐标变换(或规定一个等价的约束),则RR方案可以被容纳;然而,这样的限制是非法的,因为电动力学实际上在具有负雅可比行列式的变换下也是协变的。关于(ii)从麦克斯韦方程组“推导”洛伦兹力,我们指出RR首先忘记了给麦克斯韦方程组中的符号F(场强)一个运算意义。他们的证据是空的。总结:RR的方法并没有给电动力学的结构带来任何新的见解。
2010-01-27 gr-qc math-ph math.MP
Field of a moving locked charge in classical electrodynamics
本文讨论了封闭空间中运动的锁定电荷场的佯谬,并利用积分麦克斯韦方程组求解了该佯谬。虽然已知的公式获得的瞬时场沿直线和曲线移动的电荷是完全正确的,可测量的量是平均电场和磁场锁定电荷。结果表明,锁定电荷的平均电场不依赖于它们的运动。在原子核中运动的质子的平均电场与静止的质子的平均电场一致,并且具有相同的电荷密度空间分布。扭转电子的电场等效于带不动电荷的质心的电场,其空间分布由扭转电子的波函数确定。
2020-07-16 hep-ph nucl-th physics.class-ph