摘要：本文重点结合同轴电缆，依据动量守恒，分析与阐述隐藏动量与电磁场动量的关系及其物理机制，并运用电磁理论知识给出史上著名的相关表示的推导过程。结果表明，隐藏动量是机械动量，是严格的相对论效应的结果；在静止的问题中，隐藏动量与场动量相互平衡。

关键词:电磁学，同轴电缆，麦克斯韦方程组，隐藏动量，内涵

Abstract ： In this paper, Focusing on coaxial cable, the relationships between the hidden

momentum and the electromagnetic momentum and the physical mechanism of the hidden momentum are analyzed and discussed in accordance with the conservation of momentum, and the deriving process of the famous related representation in history is given by using the knowledge of electromagnetic theory. The results show that the hidden momentum is mechanical momentum, and it is the result of relativistic effect. In the stationary problem, the hidden momentum and the field momentum balance each other.

Key words：Electromagnetism；coaxial cable；Maxwell equations；hidden momentum；meaning

目 录

0 引言 5

1 问题的提出 5

2 相对论的理论分析 6

3 问题的解决——隐藏动量的应用

3.1同轴电缆内电磁场动量的分布 8

3.2同轴电缆内电磁场动量转移的物理图像 8

3.3同轴电缆内的隐藏动量 9

4 隐藏动量的几种数学表示 10

5 讨论 14

结论 16

参考文献 17

致谢 18

0引言

如文献[1]所说，热学中的热能是“隐藏”于物体内部的能量，虽然物体内各原子的动能之和提供一种热能的量度，但在三维空间上不具有方向性，即物体内部热能的存在性与物体是否发生整体机械运动无关；但动量则不然，因为物体内各原子的动量之和具有方向性，若非零，即体系具有净动量，则表现在整个物体在某特定方向上要移动，因而在力学、热学等的物理模型中，动量是无法隐藏的；但是在电磁学中则不然[2-3]。

众所周知，在包含电磁现象在内的电磁体系中，其总动量应该是机械动量与电磁场动量之和。我们说电磁场内的动量是可以被“隐藏”起来的，这里的动量并不是指电磁场动量，而是指力学动量，这是一种相对论效应。按照上述“隐藏”的概念，即表示在电磁场与物体组成的体系中，可以出现体系的纯力学动量不为零，而体系整体并没有发生机械运动的现象，其理由就是还有电磁场动量参与其中与物体发生相互作用。

本文针对电磁理论中的隐藏动量开展研究。首先结合具体物理模型提出问题，然后结合文献资料作出理论分析，给出隐藏动量的几种表示，最后，作为具体应用解决问题。

1问题的提出

在电磁理论中最典型的物理模型是同轴电缆[4]，其中电场、磁场并存。如图1所示，长为l的同轴电缆，其内外半径分别为a、b，一端两极之间接电压为V的电源，另一端接电阻R，电缆内外电极载流为I，设两电极之间为真空，电极 电磁理论中隐藏动量的研究:http://www.chuibin.com/wuli/lunwen_205210.html