Question

在大学物理当中,电荷线密度和面密度体密度可以怎么换算?

Answer 1

电荷线密度面密度体密度。三者不会同时出现在一个问题当中的。这三个都是物理模型。电荷量等于长度X线密度=面积X面密度=体积X体密度。

在电磁学里，电荷密度是一种度量，描述电荷分布的密度。电荷密度又可以分类为线电荷密度、面电荷密度、体电荷密度。

假设电荷分布于一条曲线或一根直棒子，则其线电荷密度是每单位长度的电荷量，单位为库仑/米 (coulomb/meter) 。

假设电荷分布于一个平面或一个物体的表面，则其面电荷密度是每单位面积的电荷量，单位为库仑/米^2。假设电荷分布于一个三维空间的某区域或物体内部，则其体电荷密度是每单位体积的电荷量，单位为库仑/米^3。

相对论性电荷密度：

从相对论的角度来论述，导线的长度与观察者的移动速度有关，所以电荷密度是一种相对论性观念。安东尼·法兰碁（Anthony French）在他的著作中表明，移动中的电荷密度会产生磁场力，会吸引或排斥其它载流导线。

使用闵可夫斯基图，法兰碁阐明，一条中性的载流导线，对于处于移动参考系的观察者而言，为什么会貌似载有净电荷密度。通过时空坐标，研究电磁现象的领域称为相对论性电磁学（relativistic electromagnetism）。