电场与磁场是一种特殊形态，麦克斯韦理论是由微积分方程组描述.电场与磁场运用数学建立了电磁场的数学模型——麦克斯韦方程组，从方向和大小的角度提示了电场与磁场相互联系的规律.本文探讨电场与磁场相互联系的规律，提出一些观点.
　　
　　1运动的磁场与电场相互产生
　　
　　例1如图１所示的实验：导体AB向右以速度v做切割磁力线的运动，或AB不动，磁场B以速度v向左运动，AB中就会产生感应电流.即导体内的电荷作定向运动.此时因为AB做切割磁力线运动时，与磁场发生了相对运动，运动的磁场产生了电场，是电场使导体内的电荷作定向移动.可见，运动的磁场可产生电场.这两种场的方向是正交的，如图2.运动的磁场产生的电场的方向可用左手定则判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁力线垂直进入手心，拇指指向磁场的运动方向，其余四指所指的就是产生的电场方向.如图3，是罗兰实验，带电橡胶盘转动时，悬挂在附近的小磁针发生了偏转.此时是因为电场的运动产生了磁场，是磁场使小磁针发生了偏转.由此可见，运动的电场可产生磁场，它们的方向也是正交的.产生的磁场方向可用右手定则判定：伸开右手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让电力线垂直进入手心，拇指指向电场的运动方向.其余四指指的就是产生的磁场方向.
　　
　　
　　根据上述结论：运动的电场可产生磁场，运动的磁场可以产生电场.
　　
　　2变化的电场与磁场互相转换
　　
　　如果现在作垂直于场的方向运动，则磁场、电场、速度相互垂直，如图4.产生的电场、磁场的方向分别用左右手定则判定.电场与磁场是相对的.
　　
　　
　　根据上述结论：一块磁铁静止在面前，感觉到它的周围只有磁场而无电场，当磁铁在我们面前一晃而过时，感觉到电场的存在.如我们随着磁铁以相同的速度一起运动.那么我们永远也感觉不到电场的存在.同样，一个带电体静止在面前，感觉到它的周围只有电场而无磁场，当带电体从我们的面前一晃而过时，感到磁场的存在.如我们随着带电体以相同的速度一起运动，那么我们永远也感觉不到磁场的存在.
　　
　　运动亦即变化，运动是变化的一种形式，若电场或磁场作其他形式的变化，如大小变，或方向变或大小与方向都变，也可互相转化，如图5.若闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路就会产生感应电流，因为变化的磁场产生了电场，电场使闭合回路中的电荷做定向移动.如图6，若导体平行板加上交变电压.在两板间就产生了交变电场，撒在板上的铁粉可成环状排列，是因为变化的电场产生了磁场.
　　
　　变化的电场产生磁场.变化的磁场产生电场.这就是麦克斯韦的电磁场理论.
　　
　　
　　3用电磁场相对性的观点解物理题
　　
　　例2如图7，长为L，内壁光滑的绝缘管右端有一质量为m,电量为-q的小球.处于静止状态.若绝缘管以速度v垂直于磁感应强度为B的磁场做切割磁力线的运动，求带电小球从绝缘管左端飞出的速度.
　　
　　解析在做答时思维敏捷的学生能用洛伦磁力来解.洛伦兹力使小球向左运动.带电小球的速度是绝缘管速度v与小球在管内向左运动的速度vx的合成，如图8.洛伦兹力f总垂直于v球，fx对小球做正功f x=qvB，
　　
　　据动量定理，有12mv2x=fxL,
　　
　　得v2x=2fxLM=2qvBLm.
　　
　　小球从管左端飞出的速度
　　
　　v球=v2 v2x=v2 2qvBLm.
　　
　　一般学生解此题有难度，主要有两个障碍：(1)洛伦兹力不做功，但在本题分力可做功.(2)洛伦兹力的方向总垂直于小球的合速度v球,而洛伦兹力的水平分力fx垂直于管的速度v，且大小由v决定：fx=qvB,学生难以弄清以上物理过程.
　　
　　若向学生介绍了电磁场的相对性后，对相关题物理过程的理解变得尤为容易.绝缘管做切割磁力线运动.在管内建立了方向向左的电场(用右手定则判定).小球在电场力的作用下相对于管加速度向左运动以速度vx飞出，实际飞出的速度为
　　
　　v球=v2 v2x.
　　
　　管两端的电势差U=ε=BLv,
　　
　　电场力对小球做正功W=qU=qBLv,
　　
　　据动能定理，有12mv2x=qBLv,
　　
　　得v2x=2qvBLm,
　　
　　小球飞出的速度v球=v2 2qBLvm.