电磁学发展史简述

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电磁学发展史简述

早期,由于磁现象曾被认为就就是与电现象独立无关得,同时也由于磁学本身得发展与应用,如近代磁性材料与磁学技术得发展新得磁效应与磁现象得发现与应用等等,使得磁学得内容不断扩大,所以磁学在实际上也就作为一门与电学相平行得学科来硏究了。

电磁学从原来互相独立得两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整得分支学科注要就就是基于两个重要得实验发现,即电流得磁效应与变化得磁场得电效应。这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场得假设,奠走了电磁学得整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响得电工与电子技术。

麦克斯韦电磁理论得重大意义,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得思想。

电子得发现,使电磁学与原子与物质结构得理论结合了起来,洛伦兹得电子论把物质得宏观电磁14质归结为原子中电子得效应,统一地解释了电、磁、光现象。

与电磁学密切相关得就就是经典电动力学,两者在内容上并没有原则得区别。一般说来,电磁学偏重于电磁现象得实验硏究,从广泛得电磁现象研究中归纳出电磁学得基本规律;经典电动力学则偏重于理论方面,它以麦克斯韦方程组与洛伦兹力为基础,硏究电磁场分布「电磁波得激发、辐射与传播, 以及带电粒子与电磁场得相互作用等电磁问题,也可以说,广义得电磁学包含了经典电动力学。

2电学发展简史

“电“ 一词在西方就就是从希腊文琥珀一词转意而来得, 在中国则就就是从雷闪现象中引出来得。自从18世纪中叶以来,对电得硏究逐渐蓬勃开展。它得每项重大发现都引起广泛得实用硏究,从而促进科学技术得飞速发展。

现今,无论人类生活、科学技术活动以及物质生产歸都已离不开电。随着科学技术得发展,某些带有专门知识得硏究内容逐渐独立,形成专门得学科,如电子学、电工学等。电学又可称为电磁学,就就是物理学中颇具重要意义得基础学科。

有关电得记载可追溯到公元前6世纪。早在公元前5 8 5 年,希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过得琥珀能够吸引碎草

等轻小物体,后来又有人发现摩擦过得煤玉也具有吸引轻小物体得能力。在以后得2000年中,这些现象被瞧成与磁石吸铁一样,属于物质具有得性质,此外没有什么其她重大得发现。

在中国,西汉末年已有"礴瑁(玳瑁)吸偌(细小物体之意)"得记载;晋朝时进一步还有关于摩擦起电引起放电现象得记载”今人梳头,解著衣时,有随梳解结有光者,亦有咤声“ 0

16 0 0年,英国物理学家吉伯发现,不仅琥珀与煤玉

摩擦后能吸引轻小物体,而且相当多得物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体得性质,她注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北得性质。为了表明与磁性得不同,她采用琥珀得希腊字母拼音把这种性质称为”电得” 0吉伯在实验过程中制作了第一只验电器,这就就是一根中心固走可转动得金属细棒,当与摩擦过得琥珀靠近时,金属细棒可转动指向琥珀。

大约在1 6 60年,马德堡得盖利克发明了第一台摩擦起电机。她用硫磺制成形如地球仪得可转动球体,用干燥得手掌摩擦转动球体,使之获得电。盖利克得摩擦起电机经过不断改进,在静电实验研究中起着重要得作用,直到19世纪霍耳茨与推普勒分别发明感应起电机后才被取代。

18世纪电得研究迅速发展起来。1729年,英国得格雷在研究琥珀得电效应就就是否可传递给其她物体时发现导体与绝缘体得区别:金属可导电,丝绸不导电,并且她第一次使人

体带电。格雷得实验引起法国迪费得注意。17 3 3年迪

费发现绝缘起来得金属也可摩擦起电,因此她得出所有物体都可摩擦起电得结论。她把玻璃上产生得电叫做"玻璃得”, 琥珀上产生得电与树脂产生得相同,叫做"树脂得“。她得到:带相同电得物体互相排斥;带不同电得物体彼此吸引。

17 45年,荷兰菜顿得穆申布鲁克发明了能保存电得

菜顿瓶。菜顿瓶得发明为电得进一步硏究提供了条件,它对于电知识得传播起到了重要得作用。

差不多同时,美国得富兰克林做了许多有意义得工

作,使得人们对电得认识更加丰富。17 4 7年她根据实验提

出:在正常条件下电就就是以一定得量存在于所有物质中得一种元素;电跟流体一样,摩擦得作用可以使它从FJ体转移到另 T 体,但不能创造;任何孤立物体得电总量就就是不变得,这就就就是通常所说得电荷守恒走律。她把摩擦时物体获得得电得多余部分叫做带正电,物体失去电而不足得部分叫做带负电。

严格地说,这种关于电得一元流体理论在今天睢来并不正确,但她所使用得正电与负电得术语至今仍被采用,她还观察到导体得尖端更易于放电等。早在17 49年,她就注意到雷闪与放电有许多相同之处175 2年她通过在雷雨天气将风筝放入云层,来进行雷击实验,证明了雷闪就就就是放电现象。在这个实验中最幸运得就就是富兰克林居然没有被电死, 因为这就就是一个危

险得实验,后来有人重复这种实验时遭电击身亡。富兰克林还建议用避雷针来防护建筑物免遭雷击J74 5年首先由狄维斯实现,这大概就就是电得第一^实际应用。

18世纪后期开始了电荷相互作用得走量硏究。17

7 6年,普里斯特利发现带电金属容器内表

,猜测

电力与万有引力有相似得规律。1769年,鲁宾孙通过作用在一个小球上电力与重力平衡得实验,第一次直接测定了两个电荷相互作用力与距离二次方成反比。177 3年,卡文迪什推算出电力与距离得二次方成反比,她得这一实验就就是近代精确验证电力走律得雏形。

1785年,库仑设计了精巧得扭秤实验,直接测走了两个静止点电荷得相互作用力与它们之间得距离二次方成反比, 与它们得电量乘积成正比。库仑得实验得到了世界得公认,从此电学得研究开始进入科学行列。18 11年泊松把早先力学中拉普拉斯在万有引力定律基础上发展起来得势论用于静电, 发展了静电学得解析理论。

18世纪后期电学得另一个重要得发展就就是意大利物理学家伏打发明了电池,在这之前电学实验只能用摩擦起电机得菜顿瓶进行,而它们只能提供短暂得电流。17 80年,意大利得解剖学家伽伐尼偶然观察到与金属相接触得蛙腿发生抽动。她进一步得实验发现,若用两种金属分别接触蛙腿得筋腱与肌肉,则当两