电磁学发展简史
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绪论一、电磁学发展史简述1概述早期,由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的,同时也由于磁学本身的发展和应用,如近代磁性材料和磁学技术的发展,新的磁效应和磁现象的发现和应用等等,使得磁学的内容不断扩大,所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。
电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。
这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。
麦克斯韦电磁理论的重大意义,不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等),而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内,深刻地影响着人们认识物质世界的思想。
电子的发现,使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来,洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应,统一地解释了电、磁、光现象。
和电磁学密切相关的是经典电动力学,两者在内容上并没有原则的区别。
一般说来,电磁学偏重于电磁现象的实验研究,从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律;经典电动力学则偏重于理论方面,它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础,研究电磁场分布,电磁波的激发、辐射和传播,以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题,也可以说,广义的电磁学包含了经典电动力学。
2电学发展简史“电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的,在中国则是从雷闪现象中引出来的。
自从18世纪中叶以来,对电的研究逐渐蓬勃开展。
它的每项重大发现都引起广泛的实用研究,从而促进科学技术的飞速发展。
现今,无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。
随着科学技术的发展,某些带有专门知识的研究内容逐渐独立,形成专门的学科,如电子学、电工学等。
电学又可称为电磁学,是物理学中颇具重要意义的基础学科。
电磁学发展简史07 电联毛华超一.早期的电磁学研究早期的电磁学研究比较零散,下面按照时间顺序将主要事件列出如下:1650年,德国物理学家格里凯在对静电研究的基础上,制造了第一台摩擦起电机。
1720年,格雷研究了电的传导现象,发现了导体与绝缘体的区别,同时也发现了静电感应现象。
1733年,杜菲经过实验区分出两种电荷,称为松脂电和玻璃电,即现在的负电和正电。
他还总结出静电相互作用的基本特征,同性排斥,异性相吸。
1745年,荷兰莱顿大学的穆欣布罗克和德国的克莱斯特发明了一种能存储电荷的装置-莱顿瓶,它和起电机一样,意义重大,为电的实验研究提供了基本的实验工具。
1752年,美国科学家富兰克林对放电现象进行了研究,他冒着生命危险进行了著名的风筝实验,发明了避雷针。
1777年,法国物理学家库仑通过研究毛发和金属丝的扭转弹性而发明了扭秤。
1785-1786年,他用这种扭秤测量了电荷之间的作用力,并且从牛顿的万有引力规律得到启发,用类比的方法得到了电荷相互作用力与距离的平反成反比的规律,后来被称为库仑定律在早期的电磁学研究中,还值得提到的一个科学家是大家都已经在中学物理课本中学过的欧姆定律的创立者-欧姆。
欧姆,1787年3月16日生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠。
父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣。
16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学,由于经济困难,中途缀学,到1813年才完成博士学业。
欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。
欧姆对导线中的电流进行了研究。
他从傅立叶发现的热传导规律受到启发,导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。
因而欧姆认为,电流现象与此相似,猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力,即现在所称的电动势,并且花了很大的精力在这方面进行研究。
电磁学的发展历程如下:1. 公元前600年,早在公元前585年,希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体,以及天然磁矿石吸引铁等现象。
2. 公元前770至公元前221年的春秋战国时期,我国便有“山上有慈石(即磁石)者,其下有铜金”,“慈石召铁,或引之也”等慈石吸铁的记载;3. 西汉刘安主持撰写的《淮南子》中有“若以慈石之能连铁也,而求其引瓦,则难矣”及“夫燧之取火于日,慈石之引铁,蟹之败漆,葵之向日,虽有明智,弗能然也。
故耳目之察,不足以分物理”。
说明西汉时人们就已经发现磁铁虽能吸引铁,但是无法吸引瓦的现象。
当时的人们虽观测到“取火于日”、“慈石之引铁”、“葵之向日”等现象,但尚无法理解其原理,因此有“虽有明智,弗能然也”。
4. 东汉著名学者王充(公元27-97年)在《论衡·乱龙》一书中有“顿牟掇芥,磁石引针,皆以其真是,不假他类。
”顿牟即琥珀(也有玳瑁的甲壳之说);芥指芥菜子,统喻干草、纸等的微小屑末。
掇芥”的意思是吸引芥子之类的轻小物体。
5. 西晋张华《博物志》中记载“今人梳头、脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声。
”6. 16世纪的吉尔伯特是英国著名的医生,曾是英皇伊丽莎白一世的御医。
他不但医术高明,在物理学方面也成绩斐然。
他发表了《论磁》比较系统的阐述了其在电与磁方面的研究成果。
在其著作中记录了大量有关的磁现象,如磁石的吸引和推斥;烧热的磁铁磁性消失等。
他认为地球本身就是一个巨大的磁体,并用大磁石模拟地球做过著名的“小地球”试验。
他发现除琥珀以外,还有十几种物体,玻璃、硫磺、树脂、水晶等经过摩擦,也可以吸引轻小物体。
吉尔伯特第一次使用了“电(electric)”这个词,英语的“电”来自于希腊文“琥珀(ƞλεκτορν)”。
7. 17世纪,德国马德堡市市长、物理学家格里凯制造出一种摩擦起电器,使用步摩擦可以连续转动的硫磺球,从而可以得到大量电荷。
后来,不断有人制造出各种静电起电器。
电磁学的发展电磁学是物理学中最重要也是最古老的分支之一。
从远古到18世纪中、晚期是电、磁现象的早期研究阶段,以对电、磁现象的观察、实验及定性研究为主;从18世纪晚期到19世纪上半叶,库仑首次开始了对电磁现象的定量研究,并逐步建立起电磁学理论体系;1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,打开了寻找电与磁内在联系的大门。
1831年,英国物理学法拉第形象化地引入了“力线”概念,并又经过10年的努力,终于发现了电磁感应现象,这是电磁学发展史上的一座重要的里程碑。
1856年,麦克斯韦把法拉第的力线首次进行数学化的尝试;1862年,麦克斯韦把“涡旋电场”和“位移电流”的概念引入电磁学,这是他的杰出之作;1865年,麦克斯韦完成了《电磁场的动力学理论》的论文,这篇论文系统地总结了从库仑、安培到法拉第以及他自己的研究成果,提出了著名的麦克斯韦方程,并预言了电磁波的存在;1888年,德国物理学家赫兹用实验的方法证实了麦克斯韦关于电磁场理论预言的所有方面,至此,电磁理论的雄伟大厦已经建成。
了麦克斯韦关于电磁场理论预言的所有方面,至此,电磁理论的雄伟大厦已经建成。
第一节 电磁现象的早期研究据记载,最早对电现象进行认真研究的是被誉为古希腊七贤之一的泰勒斯(Thales ,BC624~BC546)。
泰勒斯发现,丝绸摩擦过的琥珀可以吸引灰尘、绒毛、麦秆等轻小物体,这是人类历史上第一次记载的摩擦起电现象;后来,人们把这种神奇的力量称为“琥珀电”(electricity )。
16世纪后半叶以后,实验风气逐渐兴起,人们发明了产生电荷和储存电荷的起电机、莱顿瓶,发现了电流,制成了最早的电源——电堆。
17世纪和18世纪初期,许多学者对摩擦起电、电火花的形成和大气潮湿的影响等现象进行了一系列的定性观察。
英国学者吉尔伯特(Gilbert Gilbert WilliamWilliam ,1544~1603)发现能带电的不仅有琥珀,而且还有钻石、水晶以及其他许多矿物,到18世纪40年代以前,摩擦起电已被人们广泛应用。
电磁学的发展简史我国古代和古希腊,人类从生产实践和日常生活中便了解到电和磁的一些现象和知识。
:春秋时代(公元前六百多年)十三世纪前后。
欧洲学术复兴。
通过实验研究自然规律蔚然成风。
当时得到磁学实验,发现了磁石有两极,并命名为N极和S极,并通过实验证实了异性磁极相吸,同性磁极相斥。
一根磁针断为两半时。
每一半又各自成为一根独立的小磁针。
但这股实验风气,立即遭到教廷中那些僧侣的反对,被压了下去。
电和磁的研究又进入了停顿期。
十六世纪。
英国:吉尔伯特:发现了电和磁有一些不同的性质。
制作了第一只实验用的验电器1660年,德国工程师盖利克,发明了第一台较大的摩擦起电机,使较大量电荷的获得成为可能。
1729年,英国:格雷:发现了导体和绝缘体具有不同的导电特性,这为电荷的输运奠定了基础。
1733年,法国:杜费:发现了两种性质完全不同的电荷。
1745年:荷兰:物理学家穆欣布罗克:发明了莱顿瓶,为电荷的储存提供了有效的手段,也为电的进一步研究提供了条件。
1747年:美国:富兰克林:在杜费的基础上,引入了正电和负电的规定,为定量研究电现象提供了一个基础,具有重大的意义。
他还认为。
摩擦的作用是使电从一个物体转移到另一物体,而不是创造电荷;任何一与外界绝缘的体系中,电的总量使不变的。
这就是通常所说的电荷守恒原理。
电荷的获得、储存和传递为定量研究电现象提供了充分的条件。
在认识了电荷分为正负两种,同性相斥异性相吸后,人们很快便转向研究电荷之间相互作用利的定量规律。
1750年,德国:埃皮诺斯:发现了两电荷之间的相互作用力随其距离的减小而增大的现象,但他没有深入的研究下去给出定量的规律。
1766年:德国:普里斯特利:通过一系列实验证明,带电的空心金属容器内表面上没有电荷,而且对内部空间没有任何电力作用,他做了猜测,认为电荷之间的作用力与万有引力相似,即与他们之间距离的平方成反比。
但他仅仅停留在猜测阶段。
1769年:英国:罗宾逊:他通过实验测出两个同种电荷之间的排斥力与距离的2.06次方成反比,他进一步猜想正确的应当使平方反比关系。
电磁学的发展历程简述
电磁学是研究电磁现象的学科,它的发展历程可以追溯到古希腊时期。
然而,真正意义上的电磁学发展始于 19 世纪。
在 19 世纪初期,物理学家法拉第发现了电磁感应定律。
这一发现奠定了电磁学的基础,为电磁学的发展开辟了新的道路。
随后,物理学家欧姆发现了欧姆定律,这一定律是电流通过导体时电阻值与电压成正比的定律。
欧姆定律的发现为电磁学的应用提供了重要的基础。
在 19 世纪中期,丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应,即电流能够在导体周围产生磁场。
这一发现为电磁学的应用提供了新的思路。
在 19 世纪晚期,物理学家麦克斯韦提出了电磁场理论。
这一理论描述了电磁场的运动和相互作用,为电磁学的研究提供了重要的理论支持。
20 世纪初期,物理学家发明了电动机和发电机,这一发明开创了电磁学的新时代。
随着科学技术的不断发展,电磁学在各个领域中的应用也越来越广泛。
今天,电磁学已经成为了一个非常重要的学科,它对人类的生产和生活产生了深远的影响。
绪论一、电磁学开展史简述1概述早期,由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的,同时也由于磁学本身的开展和应用,如近代磁性材料和磁学技术的开展,新的磁效应和磁现象的发现和应用等等,使得磁学的内容不断扩大,所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。
电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)开展成为物理学中一个完好的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。
这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,开展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。
麦克斯韦电磁理论的重大意义,不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等),而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内,深化地影响着人们认识物质世界的思想。
电子的发现,使电磁学和原子与物质构造的理论结合了起来,洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应,统一地解释了电、磁、光现象。
和电磁学亲密相关的是经典电动力学,两者在内容上并没有原那么的区别。
一般说来,电磁学侧重于电磁现象的实验研究,从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的根本规律;经典电动力学那么侧重于理论方面,它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为根底,研究电磁场分布,电磁波的激发、辐射和传播,以及带电粒子与电磁场的互相作用等电磁问题,也可以说,广义的电磁学包含了经典电动力学。
2电学开展简史“电〞一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的,在中国那么是从雷闪现象中引出来的。
自从18世纪中叶以来,对电的研究逐渐蓬勃开展。
它的每项重大发现都引起广泛的实用研究,从而促进科学技术的飞速开展。
现今,无论人类生活、科学技术活动以及物质消费活动都已离不开电。
随着科学技术的开展,某些带有专门知识的研究内容逐渐独立,形成专门的学科,如电子学、电工学等。
电学又可称为电磁学,是物理学中颇具重要意义的根底学科。