“电磁魔法”如何为新能源车注入动力？张朝阳车内授课→

物理基础理论如何走向尖端科技？为什么说一切电磁现象背后都是麦克斯韦方程组？近日，搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳在沃尔沃新能源车内讲了一堂物理课，从电磁场理论到三相电动机工作原理，硬核解读新能源汽车背后的电动力学原理。

“真正的精彩与创新源自对事物本质的理解。”张朝阳强调，应当以第一性原理为起点，探寻和理解世间万物的内在逻辑。回溯近150年，自卡尔·本茨首次利用燃油发动机驱动汽车以来，技术的演进不断推动着出行方式的革新。如今，新能源汽车正逐步替代传统燃油车，成为新时代出行的主流选择之一。

张朝阳在沃尔沃新能源车内教授物理课。受访者供图

新能源汽车是如何引领潮流的？对此，张朝阳主张必须追本溯源，深入探索新能源汽车电能与电机的核心特性，并从电动力学的角度重新审视电与磁在其中所起的关键作用。

张朝阳首先介绍了发表于19世纪的麦克斯韦方程组，这一方程组总结了人类在电磁现象中习得的一切规律。张朝阳对麦克斯韦方程组进行变形，重新推导了一遍法拉第电磁感应定律，而这正是新能源汽车“心脏”三相电动机的工作原理。

三相电动机是利用高压交流电驱动转子输出动力的装置。根据“电磁感应”定律，交流电在精心设计的电路中流转，将在定子腔体中感应出旋转磁场，这就是“电生磁”现象。作为永磁铁的转子会倾向于与磁场方向保持一致，因此会追随着旋转的磁场而动，进而驱动车轮同步旋转，汽车得以启动行驶。

当汽车转动起来后，电磁感应中的“磁生电”便开始发挥作用。转子在旋转时，自身的磁场会产生反向的电压，把动力转换回电能。电动机倾向于把电能转换为动力，但转子又倾向于把动力“还回去”。二者是此消彼长、互相“拔河”的过程，当转子越转越快，它反向转换的能力越来越强，所以最终给车轮的动力会变得越来越小。

张朝阳解释，这就是开车时感觉“低速有劲，高速乏力”的原因所在，混动新能源车的出发点正是为了解决电动机这一缺陷。他从基础理论出发，通过仔细分析三相电动机线圈上的电压平衡方程，从中解出了三相电动机输出扭矩与转速之间的关系，用数学定量地描述了三相电动机的工作状态。

这堂“车内物理课”，拆解了日常出行背后的物理学原理，直播间的网友们纷纷点赞，认为这种寓教于乐的授课方式使他们能更直观地理解物理学的精髓。

读特新闻记者了解到，《张朝阳的物理课》自2021年开播至今，已累计直播授课220余期。近日，该课程还推出同名物理科普书籍第三卷《量子力学》。

张朝阳曾多次强调基础科学的重要性。他认为，在象牙塔里进行的复杂演算，并不仅是为了满足人们对未知世界的好奇心。相反，这些研究与我们的日常生活息息相关，离创造更美好的生活、解决人类实际生活中的问题只有一步之遥。

编辑 刘悦凌 审读 郭建华 二审 关越 三审 袁斯茹