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电荷密度与体积有关，长度在运动中收缩，体积必然变化，密度是一个可变量。（设静止密
度为 0, 变量
§6. 66.. 6.5 55 5 电动力学的相对论不变性 电电动动力力学学的的相相对对论论不不变变性性 电动力学的相对论不变性
本节主要论述如何将描述电动力学的方程转化为四维形式。 一、四维电流密度矢量 1、电荷密度的可变性
电荷量是洛伦兹标量，即QQ =′ 。（电荷量与运动无关。）
电荷密度与体积有关，长度在运动中收缩，体积必然变化，密度是一个可变量。（设静止密
度为 0 ρ
，它是一不变量。）
设带电体与Σ′固连，运动速度为v r
， 0 ρρ =′ ，体积
0dV dV ′=
在二系观察者测量带电体密度分布为ρ，体积为 dv，
dQ dV ρ =
由于运动尺缩：
2 20 1 udV dV c = −
2 20 0 1 dQ dQ dQ u cdVv dV dV ρ ′ = = = −
0
0
2 21
u
u
c ρ
ρ γ ρ = = −
注意：这里带电体u r可沿任意方向运动，且u r不必是均匀速度，在某一瞬间与带电体可有一
瞬时惯性系∑′存在。
王正斌 电动力学 第一章 电磁现象的普遍规律
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第一章 第第一一章章 第一章 电磁现象的普遍规律 电电磁磁现现象象的的普普遍遍规规律律 电磁现象的普遍规律
本章重点 本本章章重重点点 本章重点： ：： ：从特殊到一般，由实验定律加假设总结出麦克斯韦方程。
主要内容 主主要要内内容容 主要内容： ：： ：讨论几个定律，总结出静电场、静磁场方程； 找出问题，提出假设，总结真空中麦氏方程； 讨论介质电磁性质，得出介质中麦氏方程； 给出求解麦氏方程的边值关系； 引入电磁场能量，能流并讨论电磁能量的传输。
§ §§ §1.1 11..11 1.1 电荷和电场 电电荷荷和和电电场场 电荷和电场
一、 库仑定律和电场强度
1. 库仑定律
一个静止点电荷Q 对另一静止点电荷Q′ 的作用力为:
34 r
QrQ
F
o πε
r
r ′ =
⑴ 静电学的基本实验定律
（2）两种物理解释
超距作用：一个点电荷不需中间媒介直接施力与另一点电荷。
场传递：相互作用通过场来传递。
对静电情况两者等价。
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