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《電磁學(xué)的發(fā)展簡史的粗略介紹》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、電磁學(xué)的發(fā)展簡史我國古代和古希臘,人類從生產(chǎn)實(shí)踐和日常生活屮便了解到電和磁的一些現(xiàn)象和知識。:春秋時代(公元前六百多年)十三世紀(jì)前后。歐洲學(xué)術(shù)復(fù)興。通過實(shí)驗(yàn)研究自然規(guī)律蔚然成風(fēng)。當(dāng)時得到磁學(xué)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了磁石有兩極,并命名為N極和S極,并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了異性磁極相吸,同性磁極相斥。一根磁針斷為兩半時。每一半又各自成為一根獨(dú)立的小磁針。但這股實(shí)驗(yàn)風(fēng)氣,立即遭到教廷中那些僧侶的反對,被壓了下去。電和磁的研究又進(jìn)入了停頓期。十六世紀(jì)。英國:吉爾伯特:發(fā)現(xiàn)了電和磁有一些不同的性質(zhì)。制作了第一只實(shí)驗(yàn)用的驗(yàn)電器1660年,德國工程師蓋利克,發(fā)明
2、了第一臺較大的摩擦起電機(jī),使較大量電荷的獲得成為可能。1729年,英國:格雷:發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)體和絕緣體具有不同的導(dǎo)電特性,這為電荷的輸運(yùn)奠定了基礎(chǔ)。1733年,法國:杜費(fèi):發(fā)現(xiàn)了兩種性質(zhì)完全不同的電荷。1745年:荷蘭:物理學(xué)家穆欣布羅克:發(fā)明了萊頓瓶,為電荷的儲存提供了有效的手段,也為電的進(jìn)一步研究提供了條件。1747年:美國:富蘭克林:在杜費(fèi)的基礎(chǔ)上,引入了正電和負(fù)電的規(guī)定,為定量研究電現(xiàn)象提供了一個基礎(chǔ),具有重大的意義。他還認(rèn)為。摩擦的作用是使電從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體,而不是創(chuàng)造電荷;任何一與外界絕緣的體系中,電的總量使不變的
3、。這就是通常所說的電荷守恒原理。電荷的獲得、儲存和傳遞為定量研究電現(xiàn)象提供了充分的條件。在認(rèn)識了電荷分為正負(fù)兩種,同性相斥異性相吸后,人們很快便轉(zhuǎn)向研究電荷之間相互作用利的定量規(guī)律。1750年,徳國:埃皮諾斯:發(fā)現(xiàn)了兩電荷之間的相互作用力隨其距離的減小而增大的現(xiàn)象,但他沒有深入的研究下去給出定量的規(guī)律。1766年:德國:普里斯特利:通過一系列實(shí)驗(yàn)證明,帶電的空心金屬容器內(nèi)表面上沒有電荷,而U對內(nèi)部空間沒有任何電力作用,他做了猜測,認(rèn)為電荷之間的作用力與萬有引力相似,即與他們之間距離的平方成反比。但他僅僅停留在猜測階段。1769年
4、:英國:羅賓遜:他通過實(shí)驗(yàn)測出兩個同種電荷之間的排斥力與距離的2.06次方成反比,他進(jìn)一步猜想正確的應(yīng)當(dāng)使平方反比關(guān)系。但他和普里斯特利的工作都沒有受到當(dāng)時科學(xué)界的足夠重視。1785年,法國:庫侖:設(shè)計(jì)了精巧的扭秤實(shí)驗(yàn),才直接測定了兩個靜止的同種點(diǎn)電荷Z間的斥力與他們Z間距離的平方成反比,與他們的電量乘積成正比。經(jīng)過不斷的探索,他又用電扭擺實(shí)驗(yàn)對吸引力測岀了相同的結(jié)果。至此,庫侖定律得到了世界公認(rèn),從而開辟了近代電磁理論研究的新紀(jì)元。(值得一提的是:在此之前1773年,英國科學(xué)家卡文迪許用數(shù)學(xué)方法得岀了類似關(guān)系,但他得成果未公開
5、發(fā)表,一直到1879年,才由英國物理學(xué)家麥克斯韋整理。注釋出版了這些手稿)1800年,意大利:伏打:制成了伏打電堆,這便是電池得原型。有了穩(wěn)定得電源,就為人類從研究靜電現(xiàn)象過渡到研究動電現(xiàn)象提供了堅(jiān)實(shí)得技術(shù)基礎(chǔ)。在徳國哲學(xué)家康徳和謝林關(guān)于自然力統(tǒng)一得哲學(xué)思想影響下,丹麥的奧斯特堅(jiān)持從實(shí)驗(yàn)中尋找電和磁之間得聯(lián)系,為此作了十多年不懈得努力,才終于在1820年初發(fā)現(xiàn)了電流得磁效應(yīng):當(dāng)導(dǎo)線通過電流時,會使其近旁得磁針向與導(dǎo)線垂直得方向偏轉(zhuǎn)。這是電磁學(xué)發(fā)展史上的又一里程碑。隨之,法國的畢奧和薩戈?duì)栍谕?0月30日發(fā)表論文,闡述了載流長直
6、導(dǎo)線對磁極的作用力反比于距離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。法國數(shù)學(xué)家拉普拉斯在他們實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,用數(shù)學(xué)分析方法將其表述成微分和積分的形式,這便是畢奧一薩戈?duì)栆焕绽苟?。這一定律給出了由電流產(chǎn)生磁場的定量表述,使電流磁效應(yīng)的理論基礎(chǔ)。幾乎與此同時,法國的安培迅即重復(fù)了奧斯特的實(shí)驗(yàn)并加以發(fā)展,設(shè)計(jì)、進(jìn)行了一系列精巧的實(shí)驗(yàn),從中總結(jié)出:磁針轉(zhuǎn)動的方向與電流方向的關(guān)系服從右手螺旋定則、兩電流元之間的作用力與其距離的平方成反比的公式(即安培定律)、和物質(zhì)磁性的分子電流假說。安培在深化人類對電流的磁效應(yīng)的認(rèn)識方面做出了重大貢獻(xiàn)。電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)開辟了
7、電應(yīng)用的新領(lǐng)域。隨后發(fā)明的電磁鐵、檢流計(jì)、電報、電話等等,為科學(xué)的發(fā)展和現(xiàn)代化的通訊奠定了基礎(chǔ)。在安培集中精力研究電流的磁效應(yīng)時,德國的歐姆致力與對導(dǎo)線中電流規(guī)律的探索。在經(jīng)歷了許多失敗之后,歐姆最后取得了成功,于1827年發(fā)表了簡單而又極為有用的歐姆定律。這個定律時電工學(xué)最基本的規(guī)律之一。二十年后,德國的基爾霍夫從電荷守恒及能量角度出發(fā),將歐姆定律推廣,建立了兩個基爾霍夫方程組。以便于求解復(fù)雜的電路問題。1821年,英國的法拉第在了解和重復(fù)了奧斯特的實(shí)驗(yàn)后,逐漸形成了一個想法:既然電流會產(chǎn)牛磁,那么磁也應(yīng)能轉(zhuǎn)化成電。通過十年的
8、求索,歷經(jīng)了多次實(shí)驗(yàn)上的失敗,終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。接著他又做了多種實(shí)驗(yàn),廣泛而全而的研究了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。1832年,法拉第發(fā)現(xiàn),在相同條件下,不同金屬導(dǎo)體屮產(chǎn)生的感應(yīng)電流與導(dǎo)體的導(dǎo)電能力成正比。由此他意識到感應(yīng)電流時又與導(dǎo)體性質(zhì)無關(guān)的感應(yīng)電動勢產(chǎn)