《电磁学的发展.ppt

第3章 电磁学的发展 3.1 ?历史概述 从摩擦起电和磁石引铁开始 前6、7 世纪：发现磁石吸铁、磁石指南、摩擦生电。 1600年：英国人吉尔伯特出版《磁石》，认为电和磁是截然无关的现象。 1660年：格里凯发明摩擦起电机 1745年：发明莱顿瓶。 3.1 ?历史概述 1750年：米切尔提出磁极之间的作用力服从平方反比定律。 1785年：库仑公布了用扭秤实验得到电力的平方反比定律。 1780年：伽伐尼发现动物电 1800年：伏打发明电堆 1820年：奥斯特发现电流的磁效应。 3.1 ?历史概述 1820年：安培提出右手定则，解释地磁起因，建立了安培定律。 1831年：法拉第发现电磁感应，证实了电与磁的统一性。电磁的近距作用理论。 1826年：确定欧姆定律。 1865 ：麦克斯韦建立电磁场理论，预测了光的电磁性质——大综合。 3.2?早期的磁学和电学研究 从摩擦起电和磁石引铁开始。指南针。 司南，春秋战国 3.2?早期的磁学和电学研究 1600年，英国医生吉尔伯特(William Gilbert, 1540～1603)作出了第一批系统的研究工作。出版了英国的第一部科学著作《磁石》。 1660年左右，德国科学家格里凯(1602～1686)发明摩擦起电机（带有转动轴的硫磺球）。 1729年，英国的格雷（1670～1736），引入导体概念 1733年，法国的杜菲（1698～1739）发现绝缘的金属也可以通过摩擦的办法起电，认为所有的物体都可以摩擦起电。 3.2?早期的磁学和电学研究 1746年：德国的克莱斯特和荷兰穆欣布罗克几乎同时发明莱顿瓶——一种储存电的玻璃瓶。 1746年：富兰克林（1706～1790）近10年的电学研究。 证明闪电是一种电现象——从云中收集电荷给莱顿瓶充电,得到电火花，证明天电和地电一致。 发现了电荷守恒定律——1750年，“电不因摩擦玻璃管而创生，而只是从摩擦者转移到了玻璃管，摩擦者失去的电与玻璃管获得的电严格相同”——电荷守恒原理。 3.3? 库仑定律的发现 1755年，富兰克林发现，电荷只分布在导体表面，导体内部没有静电效应。 1767年，的普列斯特利(英，1733～1804)推论：“电的吸引遵从与万有引力相同的定律” 1771年，卡文迪什（英，1731-1810）由电荷只分布在带电体表面的事实，推测出电吸引力或排斥力“很可能反比于电荷间距离的平方”。卡文迪什在电学方面的绝大部分研究成果都没有及时发表,对于电学研究的历史发展没有起到实际的作用。 3.3? 库仑定律的发现 1785年至1789年间，法国军事工程师库仑（1736～1806）通过扭秤实验和电摆实验研究了静电的排斥力和吸引力，发表了4篇关于电学研究的论文，得出库仑定律。库仑还分别通过扭秤法和摆动法来测定磁力，也得出了同距离平方成反比的规律。 库仑定律的建立，使电磁学进入了定量研究。 3.3? 库仑定律的发现 3.4?动物电的研究和伏打电堆的发明 发现电流的第一人：1791年，伽伐尼（意）在青蛙身上发现“动物电”－电流。 电流的发现，把电学的研究工作从静电推进到动电的领域。 3.4?动物电的研究和伏打电堆的发明 电池的发明：意大利物理学家伏打（A. Volta, 1745-1827） 1792年，重复了伽伐尼的实验。否定了伽伐尼动物电说。认为电来自两种不同金属的接触。只要将相联接的两种金属浸在液体或潮湿的物质中，就会产生电势差。 1800年，制成了伏打电池。得到了拿破仑授予的金质奖章。并成为法国科学院的院士。 伏打的电堆能够提供莱顿瓶无法给出的持续而强大的电流，为研究电流的各种效应提供了条件。从此电学进入了飞速发展时期。 出生:1745年2月18日 米兰公国科莫 逝世:1827年3月5日 （82岁） 伦巴第-威尼斯王国科莫 职业:物理学家 目前已知的全球第一个电池 Drawing of Alessandro Voltas voltaic pile, invented in 1800, the first electric battery. It was built of many individual cells, each consisting of a disk of copper and a disk of zinc or silver separated by a disk of cloth soaked in acid or brine. A 23 cell pile like this would have produced around 36 volts. Alterations: removed caption 3.5?电流的磁效应 吉尔伯特正确地区分了电力和磁力，但把它们视作无关的两种现象。这种认识持续了二百多年。