将闵可夫斯基理论与麦克斯韦方程耦合用于力学驱动介质系统的工程电磁学
综合物理
2026-03-11 v3
摘要
闵可夫斯基理论通过优雅地利用麦克斯韦方程在洛伦兹变换下惯性参考系中的形式不变性，被视为描述匀速运动物体电磁学的经典方法。然而在实践中，我们常遇到具有边界且加速运动的介质，如旋转介电圆盘或磁体。为完整描述此类系统的电磁行为，我们发展了力学驱动介质系统的麦克斯韦方程（MEs-f-MDMS）。本文拓展闵可夫斯基方法，在低速度近似（v << c）下推导MEs-f-MDMS的本构方程与边界条件，据此可恰当求解方程以描述工程电磁学，并考虑电场—磁场—机械力场间的耦合。实际上，机械作用不仅是空间中的被动运动，更是电磁产生与调制的主动源。我们的理论使得在完整计算中纳入介质变形、应变梯度、旋转动力学与界面接触过程来研究电动力学成为可能。
引用
@article{arxiv.2306.02535,
title = {Coupling the Minkowski's theory with the Maxwell's equations for a mechano-driven media system for engineering electromagnetism},
author = {Zhong Lin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.02535},
year = {2026}
}
备注
22 pages, 6 figures