涡旋电场 百科内容来自于: 百度百科

涡旋电场(vortex electric field) 变化的磁场在其周围空间激发的电场叫涡旋电场,即感生电场。涡旋电场是一种非保守场,其电场线是无始无终的闭合曲线。

太阳涡旋电场

2009年01月18日
宇宙天体的基本运动形式是放置地运动,无论是行星围绕恒星运动还是恒星围绕星系中心运动,也还是星云的运动,无不是旋转运动。研究认为,宇宙的旋转运动, 是由宇宙涡旋电场加速带有荷电粒子的天体导致的。那么,宇宙电场是怎样演变为涡旋电场的呢?对此,物理学的研究结果已给出了明晰的答案-----这可能与电场与磁场的相互作用有关。我们知道,电场与磁场是同一事物的不同表现形式,运动的电场产生磁场,变化的磁场又产生电场,电场与磁场形成统一的电磁场
我们还知道,沿电场方向运动的带电粒子,在电场中不是受电场力吸引,便是受电场推斥,总是顺着电场力的作用方向运动的。但是,当带电粒子在磁场中沿磁力线方向运动时,却不会受任何力的作用。然而,当带电粒子垂直于磁力线运动时就会受到一个改变它原来运动方向的力,叫做洛沦兹力。例如,磁力线垂直穿书面,当带电粒子在书面的平面上运动时,所受到的洛伦兹力也在书面的平面上,并且总是垂直于带电粒子的运动方向。
在垂直于磁场的洛伦兹力作用下,带电粒子运动的方向在局面上不停的改变,最后沿着一个圆弧轨道运动。但这个力并不改变带电粒子原有的速度或能量。一定速度的带电粒子,在均匀磁力场中走过的轨迹,是半径为一定的圆周。就是说,是垂直于带电粒子运动轨道平面的(磁场)磁力线产生的洛伦兹力使带电粒子作圆周运动。大量带电粒子的圆周运动就形成旋转电场。

涡旋电场

实验表明,磁场变化时线圈产生的感应电动势导体的种类、形状、性质和构成均无关,是由磁场本身的变化引起的。因此麦克斯韦提出了“变化的磁场会在其周围的空间激发一种电场,正是这种电场使得闭合回路中产生了感应电动势和感生电流”的理论,并将这种电场称为 涡旋电场

实验表明

而且实验表明,(带电粒子)这个圆周轨道的半径(r)可以用下面公式表示:
r=cmv/eh (1)
这里,m是带电粒子的质量,v是带电粒子的速度,e是带电粒子所带的电量,h 是磁场强度,c是光速。
从式(1)看到:带电粒子在磁场走过的圆轨道半径跟它的质量和速度成正比,跟磁场强度和所带电荷成反比。就是说:在一定的磁场中,带同样电荷的粒子,质量大、速度高则转的圆圈就大,质量、电荷和速度一定的粒子,磁场强则转的圈说小,磁场弱转的圈就大。
因此,当带电粒子处在一个逐渐增强的磁场中作圆周运动时,就会产生向心运动-----磁场愈强,带电粒子转的圈愈小,即向中心紧缩,从而形成一个中心存在较强电场,周围出现逐渐张开的旋臂的涡旋电场。这可能就是宇宙、自然界中的涡旋电场----涡旋星系、存在涡旋运动的地震、龙卷风、台风、海水旋涡等等产生的原因。

观测表明

观测表明,太阳黑子实际是一种磁场很强的旋涡,可能正是磁场中的洛伦兹力,导致了这种磁性旋涡的产生。
观测资料表明,温度对磁场的强弱存在制约关系,即存在“热退磁效应”,温度升高则磁场减弱,磁性物质被加热就会退磁,磁铁烧红了就不再吸铁。金星表面温度达480℃,因而金星磁场极弱。
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- 来自原声例句
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