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第23章電場(electricfields)

普通物理 :23 Electric Fields (2008) 第 23章電場 (Electric Fields)  這補充講義 ,學生上課時必須帶著。老師上課使用英文的畫面 ,學生若看不懂原文,以 這份文件中文為主( 、英文為副)對照一下 ,瞭解名詞含義 。學習專業知識瞭解專有名, 詞是第一步 ,老師不希望學生學習專業或基礎知識 ,語言或文字是學習的障礙 。英文是 目前國際上主流文字 ,無論商業或科技文章皆是以英文為主 ,所以本課程教科書是英文 原文書 ,希望學生們能要求自己看原文書 ,要讓自己習慣看懂 ,否則現在不克服 ,將來 亦是障礙。必要時,自己到圖書館借中文的普通物理 ,亦可使用網路資源查詢,例如維 基百科 。老師有幾本中文的普通物理 ,同學可以借 ,但是借期一星期 。 電 、磁 、一些歷史 (Electricity and Magnetism, Some History) 許多的應用 可分巨觀 (macroscopic)和微觀(microscopic)  在中國的歷史記載 文件上表示於西元前2000 年磁現象已被觀察到。  在希臘 於西元前700 年電和磁的現象已被觀察到。 已有實驗使用到琥珀 (amber)和磁鐵(magnetite)  在西元 1600 年 William Gilbert發表電效應 (electrification effects)並不是只有琥珀才存在。 電效應是一般的自然現象 (general phenomena) 。  在西元 1785 年 Charles Coulomb確定電力 (electric forces)的大小滿足反平方定律 (inverse square law) 。  在西元 1819 年 Hans Oersted發現 『羅盤或指南針( ) (compass)靠近攜帶電流 (electric current的導線) (wire) 時 ,指針(needle會轉動) 』。  在西元 1831 年 Michael Faraday和 Joseph Henry發表 『當 導線(wire)向磁鐵 (magnet)移動時 ,導線內部會 產生電流』。  在西元 1873 年 James Clerk Maxwell 透過觀察(observations)和其它實驗事實(experimental facts做為根據) 而建立(formulating) 電磁學 (electromagnetism的定律) (laws) 。 結合電學(electricity)和磁學(magnetism) 而構成統一的(Unified電磁學理論) 。  在西元 1888 年 Heinrich Hertz驗證 (verified) Maxwell的預測 (predictions) ,並提出電磁波(electromagnetic waves) 。 1 普通物理 :23 Electric Fields (2008) 電荷 (Electric Charges) 自然存在兩種電荷 ,一種稱為正(positive) ;另一種稱為負 (negative) 。 如電子(electron)型式帶負電 ; 如質 子(proton)型式帶正電 。 同類電荷互相排斥 (repel) ;異類電荷互相吸引 (attract) 。  擦拭過的橡膠桿(rubber rod) 具負電荷(negatively charged) 。  擦拭過的玻璃桿(glass rod)具正電荷(positively charged) 。 當這兩桿靠近時 ,會互相吸引 (attract) 。 第一個擦拭過的橡膠桿具負電荷 。 第二個擦拭過橡膠桿亦具負電荷 。 當這兩桿靠近時 ,會互相排斥 (repel) 。  在一個孤立的系統(is

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