電磁學(xué)發(fā)展史

電磁學(xué)發(fā)展史第一頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、磁與靜電古希臘哲學(xué)家泰勒斯公元前600年前后，泰勒斯看在到當(dāng)時(shí)的希臘人通過(guò)摩擦琥珀吸引羽毛,用磁鐵礦石吸引鐵片的現(xiàn)象，曾對(duì)其原因進(jìn)行過(guò)一番思考。據(jù)說(shuō)他的解釋是：“萬(wàn)物皆有靈。磁吸鐵，故磁有靈?！边@里所說(shuō)的“磁”就是磁鐵礦石。希臘人把琥珀叫做“elektron”（與英文“電”同音），他們認(rèn)為琥珀吸引羽毛是神靈或者魔力的作用。第二頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

在東方，中國(guó)人民早在公元前2500年前后就已經(jīng)具有天然的磁石知識(shí)。古人將磁石稱為慈石來(lái)形容磁石“以為母也，故能引其子”的功能。據(jù)《呂氏春秋》一書記載，中國(guó)在公元前1000年前后就已經(jīng)有的指南針，他們?cè)诠糯鸵呀?jīng)用磁針來(lái)辨別方向了。13、14世紀(jì)，羅盤在航海中得到了應(yīng)用。這種羅盤在1492年哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲新大陸以及1519年麥哲倫發(fā)現(xiàn)環(huán)繞地球一周的航線時(shí)發(fā)揮了重要的作用。第三頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日十三世紀(jì)前后，歐洲學(xué)術(shù)復(fù)興，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究自然規(guī)律蔚然成風(fēng)。當(dāng)時(shí)通過(guò)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，并證實(shí)了異性磁極相吸，同性磁極相斥。還發(fā)現(xiàn)一根磁針斷為兩半時(shí)，每一半又各自成為一根獨(dú)立的小磁針。第四頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日總結(jié)了多年來(lái)關(guān)于磁的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，于1600年出《論磁學(xué)》。書中指出地球本身就是一塊大磁石，并且詳細(xì)地闡述了羅盤的磁傾角問(wèn)題。吉爾伯特還認(rèn)真研究了摩擦琥珀吸引羽毛的現(xiàn)象，指出這種現(xiàn)象不僅存在于琥珀上，而且存在于硫磺，毛皮，陶瓷，火漆，紙，絲綢，金屬，橡膠等是摩擦起電物質(zhì)系列。把這個(gè)系列中的兩種物質(zhì)相互摩擦，系列中排在前面的物質(zhì)將帶正電，排在后面的物質(zhì)將帶負(fù)電。吉爾伯特（英國(guó)1544-1603）1、電和磁的區(qū)分第五頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1663年，蓋里克發(fā)明摩擦起電機(jī);1720年，英國(guó)牧師格雷研究了電的傳導(dǎo)現(xiàn)象;1733年，杜非分別了兩種電：松脂電和玻璃電；1746年，富蘭克林提出了正電、負(fù)電的概念一直沿用至今。電這個(gè)神奇的精靈總是一閃而逝，與對(duì)它好奇，并熱心研究它的人捉迷藏，但它還是沒(méi)有逃過(guò)人類智慧——終于有一天，人們?cè)谌R頓瓶里捉住了它······第六頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日萊頓瓶

1745年，荷蘭萊頓城萊頓大學(xué)教授馬森布洛克（Musschenbrock)發(fā)現(xiàn)了萊頓瓶，為貯存電荷找到了一個(gè)方法。法國(guó)人諾萊特在一座巴黎大教堂前邀請(qǐng)了法國(guó)路易十五的皇室成員臨場(chǎng)觀看：七百名修道士手拉手排成一行，排頭的修道士用手握住萊頓瓶，當(dāng)萊頓瓶充電后，讓排尾的修道士觸摸萊頓瓶的引線。頓時(shí)，七百名修道士幾乎同時(shí)跳了起來(lái)。在場(chǎng)的人目瞪口呆，從而展示了電的巨大威力。第七頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日雷電

在公元前的中國(guó)，打雷被認(rèn)為是神的行為。說(shuō)是有五位司雷電的神仙，其長(zhǎng)者稱為雷祖，雷祖之下是雷公和電母。打雷就是雷公在天上敲大鼓，閃電就是電母用兩面鏡子把光射向下界。亞里斯多德時(shí)代認(rèn)為雷的發(fā)生是由于大地上的水蒸氣上升，形成雷雨云，雷雨云遇到冷空氣凝縮而變成雷雨，同時(shí)伴隨出現(xiàn)強(qiáng)光。認(rèn)為雷是靜電而產(chǎn)生的是英國(guó)人沃爾，那是1708年的事。1748年，富蘭克林基于同樣的認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)了避雷針。第八頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

富蘭克林（1706-1790）美國(guó)人，科學(xué)家和政治家。天上的電和地電是統(tǒng)一的嗎?

1752年7月，一個(gè)電閃雷鳴的上午，他將一個(gè)風(fēng)箏放到空中，風(fēng)箏下有一根鐵絲，鐵絲下栓一根麻繩，麻繩的下一端拴絲線，繩線接觸處栓了一把鑰匙。同時(shí)他還把從云端“吸取”的電荷收集在萊頓瓶中，并進(jìn)行其它實(shí)驗(yàn)。2、電現(xiàn)象的統(tǒng)一第九頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

現(xiàn)象：麻繩上的纖維向四周自立，猶如“怒發(fā)沖冠”，銅鑰匙可以給萊頓瓶充電，與摩擦電性質(zhì)完全相同。

“閃電”和“摩擦電”相同的七點(diǎn)理由：閃電和電火花產(chǎn)生相似的光和聲，它們都是瞬時(shí)發(fā)生的；兩者都能燃燒物體；它們都能殺傷生物；兩者都有燃燒硫磺的臭味；都能流過(guò)導(dǎo)體，并且都集中在物體的尖端；它們都能破壞磁性或使磁體的極性倒過(guò)來(lái)；電火花和雷電都能熔化金屬。富蘭克林的工作，揭開了雷電的奧秘，統(tǒng)一了“天電”和“地電”，震驚了科學(xué)界；富蘭克林還將其發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用——避雷針誕生了。第十頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日富蘭克林用萊頓瓶做實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了正電和負(fù)電以及電荷守恒定律。富蘭克林還認(rèn)為摩擦之所以起電，只能是電液從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，“電不因摩擦而生，只是從摩擦者轉(zhuǎn)移到了玻璃棒，摩擦者失去的電與玻璃棒獲得的電嚴(yán)格相同”。這就是通常所說(shuō)的電荷守恒原理。3、電荷守恒第十一頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日從定性到定量——庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)

（1）

庫(kù)侖生平(1736-1806)法國(guó)人。1779年因研究磁石問(wèn)題獲獎(jiǎng)勵(lì)，1781年因關(guān)于摩擦的研究獲法國(guó)科學(xué)院獎(jiǎng)勵(lì)，同年因論述扭力的論文被選為法國(guó)科學(xué)院院士。第十二頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.同種電荷的斥力測(cè)量——庫(kù)侖的扭秤實(shí)驗(yàn)由于金屬絲的扭力正比于扭轉(zhuǎn)角，將扭絲懸掛起來(lái)，通過(guò)扭轉(zhuǎn)角的大小即可測(cè)量電荷間作用力的大小，其精度可達(dá)萬(wàn)分之一格令，1785年庫(kù)侖據(jù)此制成電秤，用以測(cè)定電力，叫作庫(kù)侖扭秤。但對(duì)于異種電荷，由于兩球相吸，接觸后電荷中和，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3.異種電荷的引力測(cè)量——庫(kù)侖電擺實(shí)驗(yàn)和單擺類比：由于地球?qū)ξ矬w的作用力反比于兩者之間距離的平方，所以地面上的單擺的擺動(dòng)周期正比于擺錘離地心的距離，若電荷間的引力也遵循距離平方的反比關(guān)系，則由帶電體間引力產(chǎn)生的物體的擺動(dòng)，其擺動(dòng)周期T必定也正比于兩帶電體之間的距離r，從而設(shè)計(jì)電擺實(shí)驗(yàn)。第十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.同種電荷的斥力測(cè)量——庫(kù)侖的扭秤實(shí)驗(yàn)第十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3.異種電荷的引力測(cè)量——庫(kù)侖電擺實(shí)驗(yàn)第十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日庫(kù)侖通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與處理，得出電的引力和斥力都遵守平方反比規(guī)律，并于1785年在法國(guó)科學(xué)院發(fā)表論文，提出著名的庫(kù)侖定律。

庫(kù)侖定律的建立使電磁學(xué)進(jìn)入了定量的研究，使電磁學(xué)真正成為一門科學(xué)。

類比的研究方法：如果不是與萬(wàn)有引力進(jìn)行類比，單靠實(shí)驗(yàn)具體數(shù)據(jù)的積累，嚴(yán)格的庫(kù)侖定律的形式將很難得到。由此我們可以看到類比在科學(xué)研究中的作用。第十六頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日賈法尼（1737-1798）的研究:

意大利人，解剖學(xué)教授。1780年他與學(xué)生解剖青蛙，發(fā)現(xiàn)電火花會(huì)使蛙腿抽搐，后來(lái)他又發(fā)現(xiàn)當(dāng)用銅鉤倒掛蛙腿，再用鐵梁橫挑，蛙腿也會(huì)痙攣。1791年發(fā)表了論文《論肌肉運(yùn)動(dòng)中的電力》。他是發(fā)現(xiàn)電流的第一人，但認(rèn)為是一種動(dòng)物電。

二、由靜電到“動(dòng)電”（電流）第十七頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日意大利帕維亞大學(xué)教授伏達(dá)（1745～1827）發(fā)明了第一個(gè)直流電源伏達(dá)電池。電壓的單位“伏特”就是以他的名字命名的。電池的發(fā)明，提供了產(chǎn)生恒定電流的電源，使電學(xué)從靜電走向動(dòng)電，為人們研究電流的各種效應(yīng)提供了條件。從此電學(xué)進(jìn)入了飛速發(fā)展時(shí)期。第十八頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日歐姆定律

歐姆（1787-1854）：德國(guó)人，在傅立葉的熱傳導(dǎo)理論的啟發(fā)下進(jìn)行的電學(xué)研究。他將付里葉在熱學(xué)中提出的熱流、熱阻，類比電學(xué)中的電流、電阻，溫度差類比電勢(shì)差。認(rèn)為導(dǎo)線中兩點(diǎn)之間的電流也許正比于這兩點(diǎn)間的某種推動(dòng)力之差（歐姆稱之為電張力）。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在1826年發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，使與電流相關(guān)的物理量可以測(cè)定和推出。人們?yōu)榧o(jì)念他，將電阻的單位定為“歐姆”。第十九頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、電生磁

自吉爾伯特開始以來(lái)的二百多年，電和磁一直是毫無(wú)關(guān)系的兩門學(xué)科，圍繞電與磁尋找自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系，成為一種潮流。1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，繼泰勒斯2400年之后，建立了電與磁的聯(lián)系。

第二十頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

“頓牟綴芥，磁石引針”說(shuō)明電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的相似性；電力與磁力都遵守平方反比定律，說(shuō)明它們有類似的規(guī)律。但電與磁有沒(méi)有聯(lián)系呢？

17世紀(jì)初，吉爾伯特?cái)嘌?，他們之間沒(méi)有因果關(guān)系；庫(kù)侖也持相同觀點(diǎn)。

1731年一名英國(guó)商人的一箱新刀在閃電過(guò)后帶上了磁性；

1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)縫紉針經(jīng)過(guò)萊頓瓶放電后磁化了。

1774年，德國(guó)一家研究機(jī)構(gòu)懸獎(jiǎng)?wù)鹘?，題目是：“電力和磁力是否存在實(shí)際和物理的相似性？”

第二十一頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日奧斯特

(HansChristianOersted,1777～1851年)丹麥物理學(xué)家、化學(xué)家。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；于1820年7月21日在法國(guó)雜志《化學(xué)與物理學(xué)年鑒》上發(fā)表了他的研究成果；電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)時(shí)的科學(xué)界中，引起極大的震驚和重視。奧斯特的這一偉大發(fā)現(xiàn)，被作為劃時(shí)代的一頁(yè)載入了史冊(cè)。為了紀(jì)念他，從1934年起，磁場(chǎng)強(qiáng)度單位命名為奧斯特。第二十二頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日奧斯特的發(fā)現(xiàn)和牛頓力學(xué)的基本原理是相互矛盾的。在牛頓力學(xué)中，自然界的力只能是作用于物體連線上的吸引或排斥力，即直接推拉性質(zhì)的“中心力”。而奧斯特發(fā)現(xiàn)的卻是一種“旋轉(zhuǎn)力”。他稱之為“螺旋線”，實(shí)際上就是關(guān)于磁的橫向效應(yīng)或電流所引起的渦流磁場(chǎng)的直觀描述，是“場(chǎng)”的思想的開端。奧斯特第一個(gè)揭示出了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，為電流計(jì)、電報(bào)和電機(jī)的發(fā)明制造開辟了道路，并為電磁場(chǎng)理論的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。第二十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日安德烈·瑪麗·安培

（1775年—1836年），法國(guó)物理學(xué)家，在電磁作用方面的研究成就卓著，對(duì)數(shù)學(xué)和化學(xué)也有貢獻(xiàn)。電流的國(guó)際單位安培即以其姓氏命名。第二十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日畢奧-薩伐爾定律

（電生磁的量化）

電流激發(fā)磁場(chǎng)的基本規(guī)律是電流元激發(fā)磁場(chǎng)的規(guī)律，叫做畢奧-薩伐爾定律。它是法國(guó)科學(xué)家畢奧(1774～1862)和薩伐爾(1791～1874)在研究長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流的磁場(chǎng)對(duì)磁極作用力的基礎(chǔ)上提出的。

電流元在給定點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與成正比，與到電流元的距離平方成反比，與電流元和矢徑夾角的正弦成正比。第二十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

1820年奧斯特發(fā)表了關(guān)于電流磁效應(yīng)的報(bào)告，這引起了法國(guó)學(xué)術(shù)界的震動(dòng)。安培聽(tīng)了奧斯特的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的報(bào)告后，第二天就重復(fù)了奧斯特的實(shí)驗(yàn)，并且發(fā)現(xiàn)了電流的方向和它的磁場(chǎng)的方向有著一定的規(guī)律，可以用右手來(lái)表示它們之間的關(guān)系，這就是安培定則或右手螺旋定則。

安培進(jìn)一步想，既然電流周圍產(chǎn)生了磁作用，假如把兩根通電導(dǎo)線放在一起，那么這兩股電流各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)也會(huì)相互施加作用力。安培設(shè)計(jì)了這樣的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了它們之間存在著相互作用，并且推算出了這種力所遵循的數(shù)學(xué)公式，于是一條完整的定律便誕生了，這就是安培定律。

第二十六頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日安培最主要的成就是:①發(fā)現(xiàn)了安培定則

提出了磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向和電流方向的關(guān)系及從右手定則的報(bào)告，以后這個(gè)定則被命名為安培定則。②發(fā)現(xiàn)電流的相互作用規(guī)律接著他又提出了電流方向相同的兩條平行載流導(dǎo)線互相吸引，電流方向相反的兩條平行載流導(dǎo)線互相排斥。對(duì)兩個(gè)線圈之間的吸引和排斥也作了討論。③發(fā)明了電流計(jì)

安培還發(fā)現(xiàn)，電流在線圈中流動(dòng)的時(shí)候表現(xiàn)出來(lái)的磁性和磁鐵相似，創(chuàng)制出第一個(gè)螺線管，在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)明了探測(cè)和量度電流的電流計(jì)。

第二十七頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日他在數(shù)學(xué)和化學(xué)方面也有不少貢獻(xiàn)。他曾研究過(guò)概率論和積分偏微方程；他幾乎與H.戴維同時(shí)認(rèn)識(shí)元素氯和碘，導(dǎo)出過(guò)阿伏伽德羅定律，論證過(guò)恒溫下體積和壓強(qiáng)之間的關(guān)系，還試圖尋找各種元素的分類和排列順序關(guān)系。

第二十八頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日④提出分子電流假說(shuō)他提出了著名的分子電流假說(shuō)。安培認(rèn)為構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流——分子電流。⑤總結(jié)了電流元之間的作用規(guī)律——安培定律

安培運(yùn)用高度的數(shù)學(xué)技巧總結(jié)出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對(duì)取向之間的關(guān)系。后來(lái)人們把這定律稱為安培定律。安培第一個(gè)把研究動(dòng)電的理論稱為“電動(dòng)力學(xué)”，1827年安培將他的電磁現(xiàn)象的研究綜合在《電動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論》一書中。這是電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著。

第二十九頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日四、磁生電

運(yùn)動(dòng)電荷（電流）周圍存在磁場(chǎng)，而電和磁又是有相互聯(lián)系的，那么磁場(chǎng)是否可以產(chǎn)生電場(chǎng)呢？在法拉第工作的前后，還有不少物理學(xué)家熱衷于該問(wèn)題（電磁感應(yīng)）的研究第三十頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日瑞士物理學(xué)家科拉頓在1825年曾用一塊磁鐵在螺線管中移動(dòng)，觀察線圈中是否有感生電流產(chǎn)生。為了排除磁鐵對(duì)靈敏電流計(jì)的影響，他把很長(zhǎng)的導(dǎo)線把連接于螺線管的電流計(jì)放在另一個(gè)房間，他在兩個(gè)房間跑來(lái)跑去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察，因此未能觀察到磁電感應(yīng)現(xiàn)象。他同樣沒(méi)想到效應(yīng)的暫態(tài)性。1830年，美國(guó)物理學(xué)家亨利曾先于法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但他沒(méi)有立即發(fā)表實(shí)驗(yàn)結(jié)果；1832年，俄國(guó)物理學(xué)家楞次受法拉第啟發(fā)，開始做這方面的研究，并發(fā)現(xiàn)了感應(yīng)電流方向的規(guī)律。第三十一頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

戴維（1778——1827）

戴維先后在電化學(xué)、建立酸的氫學(xué)說(shuō)、發(fā)現(xiàn)碘元素、發(fā)明礦用安全燈、創(chuàng)制電弧燈等方面作出貢獻(xiàn)；1303年他被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，1807年出任皇家學(xué)會(huì)秘書，1820年被選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。

---發(fā)現(xiàn)與培養(yǎng)法拉第的“伯樂(lè)”第三十二頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日邁克爾·法拉第(1791-1867)

十九世紀(jì)最偉大的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家之一，同時(shí)又是杰出的化學(xué)家和自然哲學(xué)家，他在電磁學(xué)研究方面的卓越貢獻(xiàn)如同伽利略、牛頓在力學(xué)方面的貢獻(xiàn)一樣，具有劃時(shí)代的意義。第三十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1815年后在皇家學(xué)院工作，長(zhǎng)達(dá)50余年。他的工作異常勤奮，研究領(lǐng)域十分廣泛。1818～1823年研制合金鋼期間，首創(chuàng)金相分析方法。1823年從事氣體液化工作，標(biāo)志著人類系統(tǒng)進(jìn)行氣體液化工作的開始。采用低溫加壓方法，液化了氯化氫、硫化氫、二氧化硫、氫等。1824年起研制光學(xué)玻璃，這次研究導(dǎo)致在1845年利用自己研制出的一種重玻璃（硅酸硼鉛），發(fā)現(xiàn)磁致旋光效應(yīng)。1825年在把鯨油和鱔油制成的燃?xì)夥逐s中發(fā)現(xiàn)苯。最杰出的工作是電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和場(chǎng)的概念的提出。第三十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)：通過(guò)奧斯特實(shí)驗(yàn)，法拉第認(rèn)為電與磁是一對(duì)和諧的對(duì)稱現(xiàn)象。既然電能生磁，他堅(jiān)信磁亦能生電。經(jīng)過(guò)10年探索，歷經(jīng)多次失敗后，1831年8月26日終于獲得成功。這次實(shí)驗(yàn)因?yàn)槭怯梅螂姵卦诮o一組線圈通電（或斷電）的瞬間，在另一組線圈獲得的感生電流，他稱之為“伏打電感應(yīng)”。同年10月17日完成了在磁體與閉合線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)在閉合線圈中激發(fā)電流的實(shí)驗(yàn)，他稱之為“磁電感應(yīng)”。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)后，他終于實(shí)現(xiàn)了“磁生電”的夙愿，宣告了電氣時(shí)代的到來(lái)。第三十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日作為19世紀(jì)偉大實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的法拉第。他并不滿足于現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，還力求探索現(xiàn)象后面隱藏著的本質(zhì)；他既十分重視實(shí)驗(yàn)研究，又格外重視理論思維的作用。法拉第已經(jīng)孕育著電磁波的存在以及光是一種電磁振動(dòng)的杰出思想，盡管還帶有一定的模糊性。為解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象，他提出“電致緊張態(tài)”與“磁力線”等新概念，同時(shí)對(duì)當(dāng)時(shí)盛行的超距作用說(shuō)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的懷疑。

第三十六頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日法拉第認(rèn)為“電和磁作用通過(guò)中間介質(zhì)、從一個(gè)物體傳到另一個(gè)物體的思想?！庇谑?，介質(zhì)成了“場(chǎng)”的場(chǎng)所，場(chǎng)這個(gè)概念正是來(lái)源于法拉第。正如愛(ài)因斯坦所說(shuō)，引入場(chǎng)的概念，是法拉第的最富有獨(dú)創(chuàng)性的思想，是牛頓以來(lái)最重要的發(fā)現(xiàn)。牛頓及其他學(xué)者的空間，被視作物體與電荷的容器；而法拉第的空間，是現(xiàn)象的容器，它參與了現(xiàn)象。所以說(shuō)法拉第是電磁場(chǎng)學(xué)說(shuō)的創(chuàng)始人。他的深邃的物理思想，強(qiáng)烈地吸引了年輕的麥克斯韋。麥克斯韋認(rèn)為，法拉第的電磁場(chǎng)理論比當(dāng)時(shí)流行的超距作用電動(dòng)力學(xué)更為合理，他正是抱著用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表述法拉第理論的決心闖入電磁學(xué)領(lǐng)域的。第三十七頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日法拉第名言：

希望你們年青的一代，也能象蠟燭為人照明那樣，有一分熱，發(fā)一分光，忠誠(chéng)而腳踏實(shí)地地為人類偉大的事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。

科學(xué)家不應(yīng)是個(gè)人的崇拜者，而應(yīng)當(dāng)是事物的崇拜者。真理的探求應(yīng)是他唯一的目標(biāo)。只有無(wú)知，沒(méi)有不滿。

第三十八頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日法拉第一生致力于科學(xué)研究事業(yè)，不戀錢財(cái)、不圖虛榮，為科學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)了畢生精力，1867年8月25日，這位對(duì)科學(xué)作出巨大貢獻(xiàn)的老人坐在他的椅子上安安靜靜地去世了。他被安葬在海洛特公墓，遵照他的遺囑，他的墓碑上只刻下三行字：

邁克爾·法拉第生于1791年9月22日歿于1867年8月25日第三十九頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

1832年，法國(guó)人畢克西發(fā)明了手搖式直流發(fā)電機(jī)；

1866年，德國(guó)的西門子發(fā)明了自勵(lì)式直流發(fā)電機(jī);

1869年，比利時(shí)的格拉姆制成了環(huán)形電樞，發(fā)明了環(huán)形電樞發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)是用水力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的;

1882年，美國(guó)的戈登制造出了輸出功率447KW，高3米，重22噸的兩相式巨型發(fā)電機(jī);

1896年，特斯拉的兩相交流發(fā)電機(jī)在尼亞拉發(fā)電廠開始勞動(dòng)營(yíng)運(yùn)，3750KW，5000V的交流電一直送到40公里外的布法羅市;

1889年，西屋公司在俄勒岡州建設(shè)了發(fā)電廠;

1892年成功地將15000伏電壓送到了皮茨菲爾德。

第四十頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

1834年，俄羅斯的雅可比試制出了由電磁鐵構(gòu)成的直流電動(dòng)機(jī);1838年，這種電動(dòng)機(jī)開動(dòng)了一艘船，電動(dòng)機(jī)電源用了320個(gè)電池;1836年，美國(guó)的文波特和英國(guó)的戴比德遜也造出了直流電動(dòng)機(jī)，用作印刷機(jī)的動(dòng)力設(shè)備。由于這些電動(dòng)機(jī)都以電池作為電源，所以未能廣泛普及；

1887年，特斯拉兩相電動(dòng)機(jī)作為實(shí)用化感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展計(jì)劃開始啟動(dòng)；

1897年，西屋公司制成了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，設(shè)立專業(yè)公司致力于電動(dòng)機(jī)的普及。

第四十一頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日亨利與自感亨利，美國(guó)物理學(xué)家。1832年亨利在論文《在長(zhǎng)螺線管中的電自感》中公布了自己的一個(gè)新發(fā)現(xiàn)：一只線圈的電流不僅能在另一只線圈中感生出電流，而且也能在自身中感生出電流。在這個(gè)線圈中實(shí)際觀測(cè)到的電流則為原電流的許多倍，這種現(xiàn)象叫自感。

第四十二頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日楞次與楞次定律

1833年，楞次在圣彼得堡科學(xué)院宣讀了他的題為“關(guān)于用電動(dòng)力學(xué)方法決定感生電流方向”的論文，提出了楞次定律——一條由電磁感應(yīng)得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的電磁學(xué)定律。亥姆霍茲證明楞次定律是電磁現(xiàn)象的能量守恒定律。第四十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日五、麥克斯韋方程組

19世紀(jì)中期，描述電場(chǎng)、磁場(chǎng)的性質(zhì)以及電、磁場(chǎng)相互關(guān)系的庫(kù)侖定律、高斯定理、安培定律、法拉第電磁感應(yīng)定律已相繼建立，法拉第關(guān)于力線和場(chǎng)的概念已經(jīng)提出，創(chuàng)立電磁場(chǎng)理論的條件已趨成熟。麥克斯韋洞悉已有的電磁場(chǎng)理論，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的不對(duì)稱性和矛盾，大膽提出“位移電流”和“渦旋電場(chǎng)”假說(shuō)，并用一組方程概括了原有的各個(gè)電磁學(xué)定律，對(duì)電磁場(chǎng)理論進(jìn)行了一次大綜合，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)認(rèn)識(shí)的革命性變革。第四十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

卡文迪許(HenryCavendish,1731～1810年)英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家。發(fā)現(xiàn)一對(duì)電荷間的作用力跟它們之間的距離平方成反比，這就是后來(lái)庫(kù)侖導(dǎo)出的庫(kù)侖定律內(nèi)容的一部分；他提出每個(gè)帶電體的周圍有“電氣”，與電場(chǎng)理論很接近；卡文迪許演示了電容器的電容與插入平板中的物質(zhì)有關(guān)；電勢(shì)的概念也是卡文迪許首先提出的，這對(duì)靜電理論的發(fā)展起了重要作用；他還提出了導(dǎo)體上的電勢(shì)與通過(guò)電流成正比的關(guān)系。

第四十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

卡文迪許在熱學(xué)理論、計(jì)溫學(xué)、氣象學(xué)、大地磁學(xué)等方面都有研究。1798年他完成最后的實(shí)驗(yàn)時(shí)，已年近七十。在物理學(xué)上他最主要的成就是通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了牛頓的萬(wàn)有引力定律，確定了引力常數(shù)和地球平均密度?？ㄎ牡显S驗(yàn)證萬(wàn)有引力定律的實(shí)驗(yàn)采用自己設(shè)計(jì)的“扭秤”為工具，后人稱為著名的“卡文迪許實(shí)驗(yàn)”。

第四十六頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

人們?yōu)榧o(jì)念這位大科學(xué)家，特意為他樹立了紀(jì)念碑。卡文迪許一生勤儉，逝世后留下了大筆遺產(chǎn)，其中一部分由它的家族在1871年捐贈(zèng)給劍橋大學(xué)創(chuàng)辦卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)對(duì)物理科學(xué)的進(jìn)步作出了巨大的貢獻(xiàn)，先后培養(yǎng)出26名諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。

第四十七頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日人物簡(jiǎn)介

詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（JamesClerkMaxwell1831--1879)是19世紀(jì)偉大的英國(guó)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。第四十八頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于20