磁場(chǎng)的產(chǎn)生原理

由于經(jīng)典物理中不使用基本粒子的概念來研究磁場(chǎng)問題，致使電磁學(xué)和電動(dòng)力學(xué)都將產(chǎn)生磁場(chǎng)的原因定義為點(diǎn)電荷的定向運(yùn)動(dòng)，并將磁鐵的成因解釋為磁疇?，F(xiàn)代物理表明，任何物質(zhì)的終*結(jié)構(gòu)組成都是電子（帶單位負(fù)電荷），質(zhì)子（帶單位正電荷）和中子（對(duì)外顯示電中性）。點(diǎn)電荷就是含有過剩電子（帶單位負(fù)電荷）或質(zhì)子（帶單位正電荷）的物質(zhì)點(diǎn)，因此電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的原因只能歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電子產(chǎn)生磁場(chǎng)。

一個(gè)靜止的電子具有靜止電子質(zhì)量和單位負(fù)電荷，因此對(duì)外產(chǎn)生引力和單位負(fù)電場(chǎng)力作用。當(dāng)外力對(duì)靜止電子加速并使之運(yùn)動(dòng)時(shí)，該外力不但要為電子的整體運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)能，還要為運(yùn)動(dòng)電荷所產(chǎn)生的磁場(chǎng)提供磁能。可見，磁場(chǎng)是外力通過能量轉(zhuǎn)換的方式在運(yùn)動(dòng)電子內(nèi)注入的磁能物質(zhì)。電流產(chǎn)生磁場(chǎng)或帶負(fù)電的點(diǎn)電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)都是大量運(yùn)動(dòng)電子產(chǎn)生磁場(chǎng)的宏觀表現(xiàn)。

同樣道理，由一個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶正電的點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，是其中過剩的質(zhì)子從外力所獲取的磁能物質(zhì)的宏觀體現(xiàn)。但其磁能物質(zhì)又分別依附于其中帶有電荷的夸克。

傳遞運(yùn)動(dòng)電荷或電流之間相互作用的物理場(chǎng)，由運(yùn)動(dòng)電荷或電流產(chǎn)生，同時(shí)對(duì)產(chǎn)生場(chǎng)中其它運(yùn)動(dòng)電荷或電流發(fā)生力的作用。磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài)。

磁鐵與磁鐵之間，通過各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)，互相施加作用力和力矩于對(duì)方。運(yùn)動(dòng)中的電荷會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁性物質(zhì)產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以用電荷運(yùn)動(dòng)模型來解釋。

電場(chǎng)是由電荷產(chǎn)生的。電場(chǎng)與磁場(chǎng)有密切的關(guān)系；有時(shí)磁場(chǎng)會(huì)生成電場(chǎng)，有時(shí)電場(chǎng)會(huì)生成磁場(chǎng)。麥克斯韋方程組可以描述電場(chǎng)、磁場(chǎng)、產(chǎn)生這些矢量場(chǎng)的電流和電荷，這些物理量之間的詳細(xì)關(guān)系。根據(jù)狹義相對(duì)論，電場(chǎng)和磁場(chǎng)是電磁場(chǎng)的兩面。設(shè)定兩個(gè)參考系A和B，相對(duì)于參考系A(chǔ)，參考系B以有限速度移動(dòng)。從參考系A(chǔ)觀察為靜止電荷產(chǎn)生的純電場(chǎng)，在參考系B觀察則成為移動(dòng)中的電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。