电磁势如何随参考系变换？《张朝阳的物理课》求解匀速运动点电荷的电磁势

匀速运动点电荷的电磁势怎么求解为什么电磁势可以构成闵空间的四维向量日前，《张朝阳物理教程》第八十三期上线张朝阳带网友回顾了光速不变与牛顿力学的矛盾，指出了研究电磁理论在坐标变换下的表现的重要性

首先，他写出了匀速运动的点电荷的电荷密度和电流密度，并利用上节课得到的电磁势通解表达式直接计算出运动电荷的电磁势，并与点电荷共同作用坐标系中的电磁势进行了比较然后假设电磁势可以形成一个四矢量，通过洛伦兹变换得到运动电荷的电磁势，发现计算结果与直接电荷的电流密度一致

麦克斯韦方程组用参照系推导出光速不变，使人们假设了以太的存在，而迈克尔逊—莫雷实验否定了以太的存在，动摇了整个牛顿力学框架人们认为爱因斯坦麦克斯韦方程组适用于所有惯性系，并且公认光速在不同惯性系中是同一个值，这直接导致了新物理学的出现本节课，张朝阳将带领网友研究电磁理论在坐标系变换下的表现具体计算实例是点电荷匀速运动产生的电磁势

匀速运动点的电荷所对应的电荷密度不仅仅在电荷所在的地方为零可以用δ函数来描述将电荷密度代入上节课得到的势的一般表达式，利用δ函数的性质，就可以完成积分得到X轴上的势很容易在与电荷合作的参考系中得到相应的电势，并且发现它们并不相等，而是相差一个关于运动速度的常数

匀速运动点电荷的电流密度等于电荷密度乘以速度代入磁矢势的一般表达式，可以知道磁矢势的Y分量和Z分量都为零完成δ函数的积分后，就可以得到磁矢势在X轴上的X分量根据磁矢势的性质，可以知道X轴上的磁场为零，电场只有X分量通过计算共运动坐标系中的电场，发现两个坐标系中X轴上的电场是相同的

除了上述电磁势的一般表达式，张朝阳还利用电磁势的四矢性质进行计算四维矢量的零分量是电势，三分量是磁矢势因为四维矢量在参考系变换下满足洛伦兹变换，所以张朝阳先求出静止点电荷在共动坐标系下的电磁势对应的四维矢量，再用洛伦兹变换求出运动点电荷的电磁势发现计算结果与直接用电磁势的一般表达式得到的结果一致

截至目前，《张朝阳的物理课》已经直播了80多次，直播风格独特:注重推导，通过详细的数学计算一步步推导出相关的物理公式，把每一个公式从头到尾都掩饰得非常清楚直播方面，搜狐视频正在搭建知识直播平台，邀请各科学领域的头部主播入驻，直播科普知识