Austin 问一个物理问题: 已知在一个速度为u的随体坐标系下,欧姆定律会在低速极限下退化为:J=\sigma*(E+uB) 对于强磁场B作用下液态金属中的任意一个流体微团来说,流经它的电流可以用上式计算,其中u是流体微团相对于惯性坐标系的速度。 但是我们在惯性坐标系下的NS方程(牛顿第二定律)中添加的洛伦兹力项(JB)中的电流J是用上面这个局域的随体坐标系的欧姆定律计算的,没有经过任何变换。这里面有什么原理?
Austin 原问题: 已知在一个速度为u的随体坐标系下,欧姆定律会在低速极限下退化为:J=σ*(E+u✕B) 对于强磁场B作用下液态金属中的任意一个流体微团来说,流经它的电流可以用上式计算,其中u是流体微团相对于惯性坐标系的速度。 但是我们在惯性坐标系下的NS方程(牛顿第二定律)中添加的洛伦兹力项(J✕B)中的电流J是用上面这个局域的随体坐标系的欧姆定律计算的,没有经过任何变换。这里面有什么原理?
芋圆公式 如果 $\lvert \boldsymbol{u} \rvert \ll \mathrm{c}$ 的话,两惯性系之间的电场和磁场近似相等: $$ \begin{aligned} & \boldsymbol{E}_{\parallel}' = \boldsymbol{E}_{\parallel}, \\ & \boldsymbol{E}_{\perp}' = \gamma (\boldsymbol{E}_{\perp} + \boldsymbol{u} \times \boldsymbol{B}_{\perp}), \\ & \boldsymbol{B}_{\parallel}' = \boldsymbol{B}_{\parallel}, \\ & \boldsymbol{B}_{\perp}' = \gamma \biggl( \boldsymbol{B}_{\perp} - \frac{1}{\mathrm{c}^{2}} \boldsymbol{u} \times \boldsymbol{E}_{\perp} \biggr), \end{aligned} $$ 其中的平行和垂直是相对 $\boldsymbol{u}$ 而言、$\gamma = \biggl( 1 - \dfrac{\boldsymbol{v}^{2}}{\mathrm{c}^{2}} \biggr)$。 为什么 Ohm 定律处考虑了电场对运动电荷的力,但是在 NS 方程处不考虑电场的贡献呢?(感谢 @Austin 解答,我一直都不太擅长考虑这种问题。)