2.1 磁的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律

1、第二章定磁場，埃爾斯特實(shí)驗(yàn)安培定律，比奧扎筏定律，安培環(huán)路定理，磁場高斯定理磁矢量勢(shì)能磁場作用于電流通電線，帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)，1 .磁的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律，2，埃爾斯特實(shí)驗(yàn)，1，磁的庫侖定律，磁鐵作用于磁鐵異號(hào)磁極互相吸引，奧斯特實(shí)驗(yàn)及其意義，19世紀(jì)20年代前，磁和電獨(dú)立發(fā)展，新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象打破了這一結(jié)構(gòu)。 埃爾斯特、丹麥物理學(xué)家漢森克里斯蒂安斯特受到康德哲學(xué)“自然力”的統(tǒng)一觀點(diǎn)的影響，試圖探索電和磁的關(guān)系，埃爾斯特實(shí)驗(yàn)，1820年7月，電流作用于磁鐵， 埃爾斯特實(shí)驗(yàn)顯示，與長直通電導(dǎo)線平行放置的磁針受到力而偏轉(zhuǎn)電流的磁效應(yīng)磁針在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)的橫向力突破了非接觸物體間存在的只有力的觀念3

2、354，擴(kuò)大了力的類型，意義： 在揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)、電磁學(xué)作為統(tǒng)一學(xué)科誕生的歷史突破之后，迎來了電磁學(xué)蓬勃發(fā)展的高潮的Ampere寫道：“Oerster老師永遠(yuǎn)把他的名字和新時(shí)代聯(lián)系起來”。 Faraday評(píng)論說“在科學(xué)中一直打開黑暗區(qū)域的門，充滿了光”，二、相關(guān)實(shí)驗(yàn)、平行電流間的相互作用、磁鐵對(duì)電流的作用、Ampere通電引線受到馬蹄形磁鐵的作用運(yùn)動(dòng)，螺線管與磁鐵相互作用時(shí)顯示n極和s極，實(shí)驗(yàn)顯示通電螺線管一系列實(shí)驗(yàn)表明，磁鐵3354的磁鐵電流3354的電流相互作用，愛因斯坦說：“提問題比解決問題更重要，解決問題可能只有數(shù)學(xué)或?qū)嶒?yàn)技能，所以提出新的問題，新的可能性，新的角度三、研究

3、課題，生物筏的研究課題安培的研究課題產(chǎn)生了磁的逆效應(yīng)電、磁相互作用的傳遞問題，尋找生物筏的研究課題，探索電流源的磁極作用力的定量規(guī)律， 認(rèn)為電流受到磁極的作用力和自然界的基本力受到Oester的橫向力的影響的各電流要素作用于磁極的力也認(rèn)為與由導(dǎo)線和磁極構(gòu)成的平面垂直且困難的是不孤立的電流要素，找到幾何關(guān)系，將電流分割為很多電流要素，另外與幾何要素有關(guān)， 即電流產(chǎn)生磁場的規(guī)律(參見下一節(jié))，解決安培的研究課題，在大致相同的背景下安培提出的問題更深，主風(fēng)范安培表示，磁現(xiàn)象的本質(zhì)是電流物質(zhì)的磁來自“分子”電流，是安培基于實(shí)驗(yàn)的各種表現(xiàn)的重要抽象所謂的“分子”是指構(gòu)成物質(zhì)的元素，當(dāng)時(shí)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、分子、

4、原子的認(rèn)識(shí)很膚淺，如果在分子排列時(shí)將這些電流加在一起，則可以認(rèn)為磁石棒的磁性所需要的電流磁化顯示出使物質(zhì)中的分子電流的排列一致的效果， 可以用“分子電流”來說明磁鐵棒和電流通電螺線管的等價(jià)性，可以將各種磁相互作用總結(jié)成電流間的相互作用電流磁場電流，通過尋找任意兩個(gè)電流元件間的作用力的定量規(guī)則，可以解決磁相互作用的問題，困難：一定電流只能存在于閉合中，但閉合電路的形狀和大小同樣不孤立的電流源的兩個(gè)電流源和兩個(gè)連接線三個(gè)都不相關(guān)的幾何因素很多，難易度提高了的安培精心設(shè)計(jì)了四個(gè)實(shí)驗(yàn)解決了這些困難。 無向秤實(shí)驗(yàn)1 :使用對(duì)折的導(dǎo)線，其中流過大小相等、方向相反的電流。 將其靠近無向秤附近的不同場所，觀察

5、了無向秤的反應(yīng)結(jié)果：說明了無向秤不動(dòng)：電流相反的情況下，其產(chǎn)生的力也反過來用數(shù)學(xué)表現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)2 :使用通電蛇行線作用于無向秤的結(jié)果， 實(shí)驗(yàn)3 :說明了和通電直線線的作用一樣，電流要素具有矢量性，裝置如圖所示，只允許圓弧狀導(dǎo)體沿其切線方向運(yùn)動(dòng)，不允許圓弧狀導(dǎo)體沿與其垂直的方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果：圓弧狀導(dǎo)體不動(dòng)的說明：作用于電流要素的力是與其垂直的橫力，實(shí)驗(yàn)四圓線圈c線度之比為1/n:1:n，a和b的距離和線圈b和c的距離比為1:n，a和c固定，串聯(lián)連接其中電流相同，線圈b可以運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)電流結(jié)果： b不動(dòng)的結(jié)論：當(dāng)所有幾何線度增加到相同的倍數(shù)時(shí)，力的大小不變相當(dāng)于兩個(gè)電流元件之間的相互作用已被認(rèn)可沿它們的

6、聯(lián)合線，假設(shè)的目的是電流元件之間的相互作用滿足牛頓第三定律，從而得出的公式是： P90 (2.14 )，其中，每個(gè)項(xiàng)是標(biāo)量，并且兩個(gè)方向相反，實(shí)際上是孤立的電流元件不應(yīng)該排除這個(gè)條件。 4 .安培定律、電流元素、安培定律、dF12是電流元素1給電流元素2的力，所以向量式，同樣，圖4.3的向量積姿勢(shì)Maxwell被稱為“科學(xué)中最光輝的成果之一”。 Ampere自身被稱為“電中的Newton”，兩個(gè)電流元件是共同的，兩個(gè)電流元件不是共同的，安培是從復(fù)雜的現(xiàn)象連接中提取磁現(xiàn)象的本質(zhì)，尋找電流間的相互作用的定量規(guī)則問題的問題的深度， 在解決表現(xiàn)出比其他世代高、主風(fēng)格、洞察正確抽象化、本質(zhì)的重要性也反映的問題的基礎(chǔ)上，面對(duì)難以測(cè)量的困難，巧妙設(shè)計(jì)顯示零的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合設(shè)計(jì)和理論推測(cè)，明確電流要素的相互作用應(yīng)具有的特征，并使用矢量點(diǎn)乘法、啁啾乘法表達(dá)dl2、r12之間關(guān)系的進(jìn)一步提出的課題是，電流引起的磁逆效應(yīng)問題再次加劇了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)電、磁相互作用的傳遞問題的超距離作用和近距離作用的爭論，導(dǎo)致電磁場理論