电磁学的重要性.ppt

生命中最值得投资的是自己，给自己最佳的投资是学习 * * 生命中最值得投资的是自己，给自己最佳的投资是学习 绪论 一、电磁学的重要性 电磁学的主要内容是研究电荷、电流产生电场、磁场 的规律。电场和磁场的相互联系，以及电磁场与电荷、电流和其他物质的相互作用。简而言之，电磁学是研究电磁相互作用规律的基础学科。 在自然界中，迄今为止已发现有四种相互作用：万有 引力（引力相互作用），电磁力（电磁相互作用），强力（强力相互作用）和弱力（弱力相互作用）。万有引力存在于一切物体之间，电磁力存在于带电物体与载流导体之间，强力存在于中子、质子、介子、重子等基本粒子之间，弱力主要存在于中子、质子、电子、中微子之间。从作用范围上看，强力和弱力在10-13到10-12cm的距离范围内很重要，这是原子核的尺度。电磁力在原 生命中最值得投资的是自己，给自己最佳的投资是学习 子尺度和分子尺度，即10-8到10-7cm的距离范围内很重要。 引力在大天体尺度上起着很重要的作用，如地球、太阳、银河系以及迄今能观测到的宇宙。 电磁相互作用是研究得最为广泛的一种相互作用。首先它在决定原子和分子结构方面起着关键性的作用，因而在很大程度上决定着各种物质的物理和化学性质。其次，电磁相互作用的规律是其他许多学科——如电子电工学、等离子体物理学、磁流体物理学、电化学、量子电动力学等的基础。此外，电磁学的知识在科研和生产中有着极为广泛的应用，从工业到农业，从日常生活到国防现代化无不涉及到电磁学的的原理。综上所述，学习和掌握这门学科的重要性是不言而喻的了。 二、电磁学的发展简史 生命中最值得投资的是自己，给自己最佳的投资是学习 二、电磁学的发展简史 远在我国古代和古希腊，人类在生产和实践中便了解到电和磁的一些现象和知识。如我国春秋战国时代《管子·地数》（公元前600多年）中写到“上有慈石者，其下有 铜金”，这是我国关于磁石的最早记载，其后有东汉王充的《论衡·是应》（公元前82年左右）， 《论衡·乱龙》。在公元前585年，古希腊哲学家泰勒斯（Thales)就记载了用木头摩擦过的瑚玻能够吸引草屑等轻小物体，以及天然磁石吸引铁的现象。在随后1000多年漫长历史过程中，由于人类对电磁现象缺乏系统的理论研究，只是靠零碎的自然知识积累，所以整个电磁学的发展十分缓慢。 生命中最值得投资的是自己，给自己最佳的投资是学习 十三世纪前后，欧洲出现了有名的学术复兴，通过实 验研究自然规律已蔚然成风。当时英国有名的学者培根 （Roger Bacon)提出，“应当靠实验来弄懂自然科学”。 在他的影响下，马里古特(Pierre de Maricourt，英国 人)做了不少磁学实验，并于1269年前后写了一本小册子 ，描述了他的发现。马里古特发现磁石有两极，他把这两 极分别叫做N极和S极。通过实验证实了同性磁极相斥， 异性磁极相吸，一根磁针断为两半时，每一根小磁针又成 为一根独立的小磁针。这股实验风气，很快遭到教廷中那 些偏执狂的僧侣的反对，很快被压了下去，电和慈的研究 又进入了停顿期。 十六世纪，由于工、商业及航海的发展，社会的需要 再次推动自然科学的研究。第一个从实验和理论上对电和磁做了较为系统研究的是英国伊利莎白女王的御医吉尔伯特（William Gilbert,1544-1603)，他发现了电和 生命中最值得投资的是自己，给自己最佳的投资是学习 磁有一些不同性质。他提出了解释电现象的理论，制作了验电器等。 1600年，德国工程师盖利克（Guoricke 1602-1686)发明了第一台象小足球大的转动硫磺球的摩擦起电机，使较大量电荷的获得成为可能。 1729年，英国的格雷（Stephen Gray 1670-1736) 发现了导体和绝缘体具有不同的导电属性，这一发现为电荷 的输运奠定了基础。 1733年，法国的杜费（Charles Francois du Fay, 1698-1739)发现了有两种性质完全不同的电荷，并提出了两元电液理论。 1745年，荷兰莱顿的物理学家穆欣布罗克（pieter van Musschenbrock,1692-1791)在寻找保存电的办法中，发明了莱顿瓶，即电容器的原形。 生命中最值得投资的是自己，给自己最佳的投资是学习 与此同时，美国的富兰克林(Benjamin Franklin, 1706-1790)对莱顿瓶的功效进行了深入分析，并对它作了许多实验，提出了正电和负电的概念，他引入的正电和负电的概念至今仍在运用，同时也提出了电荷守恒的理论。 1750年左右，德国的埃皮诺斯发现了两电荷的作用力随作用距离的减小而增大的现象，但是他没有深入研究