電場和磁場的關連性

1820年，奧斯特 (Oersted,1777-1851,丹麥)發現通有電流的導線會影響旁邊的磁針，這個現象開啟了電和磁的關連性。

『運動的電荷（電流）可以生磁，那運動的磁能不能生電呢？』法拉第問出這樣的問題。

在1831年，法拉第(Faraday,1791-1867)經過十年的實驗， 終於實驗成功，證實運動的磁鐵，可以讓線圈產生電流。

1864年 馬克斯威爾(Maxwell,1831-1879)整合電磁學的理論，預測電磁波的存在。

電磁波的基本原理就是『電生磁、磁生電』

• 都遵守平方反比定律：庫侖定律、庫侖磁力定律

• 電荷有正負二種，磁極則分N、S極

• 1820年，奧斯特的實驗開啟了電和磁的關連性（穩定電流周圍產生磁場）

• 電偶極 vs.磁偶極；電容 vs.電感；

• 馬克斯威爾方程組：

  • 高斯定律

  • 迴路定律

    • 感應電場與電場、感應磁場與磁場

    • 電生磁、磁生電

• 電的係數和磁的係數和光速的關係

• 電磁波中，電場振幅和磁場振幅的關係

• 1905年，愛因斯坦發表論文《論運動物體的電動力學》，這篇論文就是我們所謂的『特殊相對論』（或稱『狹義相對論』）。

• 電流的磁效應，可以看成是電荷等速度運動產生的相對論效應。

電流的磁效應，可以看成是電荷等速度運動產生的相對論效應。

靜電力和靜磁力都遵守平方反比的形式，但電場與磁場的關連性一直到相對論發表之後，才得以完全清楚。

根據相對論，二個以等速度做相對運動的座標系中，在一座標系觀測另一座標系中的靜電場，則靜電場與靜磁場二者同時出現。在不同座標系中，考慮電場的變換及電荷不變性，則勞侖茲力的磁力部分及可由靜電力導出，因此，磁學可以看成是靜電學加上相對論及電荷量不變性的結果。

雖然磁極都是成對存在，從未發現磁單極，但早在1931年英國物理學家狄拉克即從理論推測出磁單極存在的可能性，但截至目前，實驗上還沒能發現磁單極。

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