这个可以从麦克斯韦方程组看出来,当然都祭出方程组了可能会比较懵逼,我就通俗地解释一下,首先我们写下微分形式:

麦克斯韦方程组

这当然不可能直观看懂,但我用一个经典的比喻,那就是把电流比作水流(量子场论是虚光子),简直是电学讲课神器,虽然电流跟水流有点本质差别但不阻碍这个比喻很直观,首先来把方程组写成可以看懂的形式:

微分是研究点的变化率的数学工具(导数),上面的式子其实就是计算三维空间某一点的电磁场,上面的▽·和▽x术语叫散度和旋度,散度就是上两式子可比喻为水扩散的程度(扩散为正,吸收为负),旋度是下两式子可比喻水旋转的程度(右手定则逆时针矢量指向自己,顺时针指向前方),那这样的水是怎样的呢?我们先降维,把水和电想像成二维的:

图片的水流方向是我定义的(也符合科学界共识),可以相反,你说正电荷是海绵也可以,磁场用左手定则也能解决问题(4指方向电流方向,拇指磁场方向),只不过相应的正负号也相反而已,我们先用上图这种形式说明麦克斯韦方程组前两条式子。而且细心的可以发现,磁场就类似虚光子的角动量,如果真看不懂箭头的可以参考我以前的角动量回答:

为什么陀螺进动方向与自旋方向始终保持一致? - 暗夜膛击的回答 - 知乎

为什么陀螺进动方向与自旋方向始终保持一致??

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首先什么是封闭曲面?在三维世界你可以理解为气球表面,无论你气球是球型的、香肠型的还是打结成花的,里面的空气也不会跑出来吧,里面的空气可以看成式子的电荷:

花式气球,怎么编里面空气都不会出来,除非穿了

那降成2维就简单了,闭合的环嘛,类似下图的绿色环,和三维的气球皮类似,里面电荷不会跑:

水是理想液态,不能压缩和膨胀,但会被喷泉喷出和海绵吸收,就是上图左边两种情况,绿圈经过的水流只和圈内的海绵与喷泉数量有关( [公式] ),无论你的圈怎么变形只要没穿孔就行(不能动态变形,开始算的时候圈不能动),这就是高斯定理。想像一下加入海绵每秒吸收一个水分子而喷泉每秒喷出一个水分子,绿圈通过的水流是不是就只跟绿圈内的正负电荷之和有关?如果电荷在外面的话,往圈内喷或吸的水会从另一端补充进来从而抵消掉,因为真空中的虚光子是无穷无尽且均匀的,所以「水」也是!

右边就更直观了,绿圈无论怎么画,水流因为无法压缩膨胀,通过的绿圈电场总量必须为0(进入-射出),你可以随意改变流向和绿圈形状看看,无论磁场造成的漩涡多复杂绿圈形状多复杂都不会变。

而磁场是说右边的箭头方向(中心的红点和蓝叉),这就要稍微跳出2维了,想像这些水是在两块平行玻璃板的间隙中流动,箭头必定会射穿两块玻璃板(可看作绿圈的3维化,玻璃就是绿圈的上下面),一个向内一个向外相互抵消,所以无论多少箭头其进入-射出总量必定=0的。

只要你能把水流看成电荷磁场和虚光子,这样你就了解了麦克斯韦方程组的一半了,接下来是比较复杂的后半段,我们来看看静电场产生的电磁场,首先是电场:

你喷水来我吸水,是不是就异性相吸了呢?假如上图是正电子与电子,他们移动的方向的概率也跟电场箭头的方向和反方向概率一样(电场定义就是正电荷移动方向,负电荷移动的反方向),这就是它们异性相吸的本质,库仑力的本质,这也是量子场论的一种图解方法(空间上充满虚光子)。

电场看到了,那磁场呢?磁场又要跳到三维了,因为概率大小不同,箭头粗细不同可以近似为以下第二图的旋涡:

下图的三维化,这是导线电流与磁感线箭头关系

左图是具体磁场方向,右图示意正负电荷间有很多虚光子湍流和湍流强度(就是代入左图,画不下了),现在可视化电场如何影响磁场了,磁场就是虚光子的旋度,电场电荷就是虚光子的流动方向和散度!

看电场影响磁场是不是有种熟悉的感觉?对!把磁场电场反过来就是电磁铁!想像上图的磁场是电流方向,正负电荷所在就是NS极就是下图了:

电磁铁,电磁场交换后跟上图所示非常相似

虽然相似,但磁场是闭合的散度为0,只有图左右两端磁感线箭头完全一样,磁铁内部的磁感线和电场方向不一样,因为电荷是喷泉和海绵,虚光子是会凭空出现和消失的,和闭合的磁场不同,所以导致只有这部分箭头方向不同(如果磁场不是闭合的也会凭空消失则一毛一样)。

然后通过上两图的认知,我们可以想像:磁场圈内通过电场,电场圈内通过磁场,电场和磁场的关系就如同锁链一般,这就是光:

想像平放的锁链是电场环流,竖放的锁链是磁场环流,这就是光!是不是很帅!

电场总是穿过磁场环内,而磁场总是穿过电场环内,锁链的环可以很大也可以很小(想像两个环可以随对方变大而缩小),当看到两者的环很小的时刻(环不能同时很小)这就是光速前进的光子啊!光子就是光速前进的电磁波锁链!帅爆了有木有!

这也是问题说的为何这么像,两个相邻锁链你说像不像,电磁铁那两个图你说像不像。

电场影响磁场说完了,那磁场如何影响电场呢?这不就是发电机嘛,很简单,听说过切割磁感线生电吗:

发电机原理,磁生电,切割磁感线的右手定则

上图用量子场论的方法完美获得右手定则,够直观了吧,一点公式没有用过(最初定义了虚光子跟电场关系,所以撞击的是正电荷,定义磁场B是左手定则就是撞负电荷即电子,都能解决问题)。

接下来还能解释电动机:

电动机原理,电磁生力,力的方向是左手定则,吸收的是虚光子的动能(角动量)

上图就是洛伦兹力,运动的电荷在磁场中产生的力,注意是电场推动了电荷产生电流才有的力。

懂了之后就可以解释麦克斯韦方程组后半段了:

那个 [公式] 是偏导数t是时间,是计算三维空间点的变化率的数学工具,左边公式看上图就能看出来,电场是被 [公式] 虚光子绕圈的切线方向撞出去的,很好理解。右图直接就是磁场的定义,回想虚光子怎么转的就能得出磁场,影响磁场的就是虚光子和电荷的移动(对应J和D),其旋度的方向就是磁场线(左图蓝色部分的B)。

好了,现在麦克斯韦方程组后半部分你也懂了,只要想明白虚光子怎么运动的,并且它和磁场电场的关系,你也是电磁学大师了(滑稽)。

毕竟我说得那么通俗难免有疏忽和不专业,有专业人士觉得哪里有问题的请斧正。


谢邀。是用这种线条来表示电场或者磁场在离电荷,或者离磁极不同远近位置上的强弱有差别,以及表示方向,并非真的有这种实体。线条密的地方电场或者磁场相对比较强,线条稀疏的地方相对比较弱,箭头则是表示电场或者磁场的方向。


乍一看是有点相似,仔细一看有很大区别。

电场线不闭合,可以始于电子终于无穷远,可以始于无穷远终于电荷,也可以始于一个电荷终于另一个。而磁场线是闭合的,始于哪终于哪。


麦克斯韦方程告诉我们,电和磁本质上是同一种事物的不同表现形式。它们长得像难道不是应该的吗?


因为电场线和磁场线使用了类似的规则,疏密是大小,剪头表示方向。


异种电荷的电场线和N极与S极的磁场线都是经典理论,是假想线。很难说一定正确。电荷和磁是同宗力。现代科学飞速发展,自然界许多物理现象的迷渐渐浮出水面,如果磁力线还是假想线那样模抑,那是相当可悲的。


磁场是物质的基本属性之一,电磁场是磁场的模仿,一个是真人秀,一个是模仿秀。如果没有电磁场,就没有信息产生与传递,存贮与应用了。


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