关于磁单极子通过超导线圈的再讨论
2011-01-25卓建银
物理通报 2011年11期
卓建银
(浙江省瑞安中学 浙江 温州 325200)
看过贵刊的《关于磁单极子通过超导线圈的讨论》[1](以下简称原文)一文,笔者认为原文至少有2处地方值得商榷.
如何推导磁单极子通过超导线圈的电流的变化规律?笔者通过查阅资料,现提供一种推导的方法.
由于磁单极子穿过超导线圈的问题涉及磁荷,先引入磁荷.磁铁有N,S两极,跟正负电荷有很大的相似性,人们假定在一根磁棒的两极上有一种叫做“磁荷”的东西,N极上的叫做正磁荷,S极上的叫做负磁荷.当磁极本身的几何线度远比它们之间的距离小得多时,就把其上的磁荷叫做点磁荷.
图1
这个公式里左端 ∮E·dl是电动势,在普通导体组成的线圈里感生电流正比于它.但在超导线圈里感生电流正比于∮E·dl对时间的积分.即
由上式可知,假设存在磁单极子时,超导线圈里感生电流正比于Φ+q的负值.假设磁单极子为N极磁单极子(磁荷仍然为qm),它尚未穿过超导圈时,磁通量变化如图1中t0前的图像.但是当磁单极子穿出超导线圈后,穿过线圈的磁通量Φ+q中的q不再是零,而是等于qm.于是由图1可以得到图2.
图2
由图2结合I=-k(Φ+q)可知,由于Φ+q在一直增长,超导线圈中最后有一个恒定的持续电流.
1 苏永乔,王晶,王青霞.关于磁半极子通过导线圈的讨论.物理通报,2009(9):7~8