經(jīng)典電磁學(xué)ppt課件(已修改)
2025-01-30 16:43 本頁(yè)面
【正文】 第五章 經(jīng)典電磁學(xué)的建立與發(fā)展 167。 167。 167。 — 庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn) 167。4 .由靜電到動(dòng)電 — 電流的發(fā)現(xiàn) 167。 167。 167。 167。（略）167。：略 (,15441603)： 英國(guó)物理學(xué)家、醫(yī)生 吉爾伯特做了多年的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了 “電力 ”， “電吸引 ”等許多現(xiàn)象，并最先使用了 “電力 ”“電吸引 ”等專用術(shù)語(yǔ)，因此許多人稱他是 電學(xué)研究之父 。他的主要著作為 1600年出版的 《 論磁性、磁體和巨大地磁體 》 ，書中記載了 “小地球 ”實(shí)驗(yàn) （ 把一塊大天然磁石磨成球形，把小磁針?lè)旁谇虻谋砻?） 。物理學(xué)史上第一部系統(tǒng)闡述磁學(xué)的科學(xué)專著。伽利落稱其為 “經(jīng)驗(yàn)主義的奠基人 ”。 1745年，荷蘭萊頓大學(xué)教授 馬森布洛克 （ Musschenbrock)發(fā)明了收集電荷的萊頓瓶 。： 他發(fā)現(xiàn) 兩個(gè)帶有不同性質(zhì)電荷的帶電體，相互接觸后可以呈現(xiàn)中性。把電荷分為 “正電 ”和 “負(fù)電 ”，并進(jìn)一步得出結(jié)論 ① 正電和負(fù)電在本質(zhì)上不應(yīng)有什么差別； ② 摩擦起電過(guò)程中，總是形成等量異種電荷； ③ 摩擦起電過(guò)程中，一方失去的電荷與另一方得到的電荷在數(shù)量上相等。從而得到了電荷守恒定律。 天電和地電的統(tǒng)一 ，為美國(guó)的獨(dú)立和解放作出了貢獻(xiàn)的政治活動(dòng)家。167。一 .類比法二 .庫(kù)侖的引力實(shí)驗(yàn)三 .卡文迪許的工作（略）167。 —— 從定性到定量從 定 性 到 定 量 庫(kù) 侖 定 律 的 發(fā) 現(xiàn)1759年，德國(guó)柏林科學(xué)院院士 愛(ài)皮努斯 （ )發(fā)現(xiàn)： ① 電荷之間的斥力和吸力隨帶電物體的距離的減小而增大； ② 當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體靠近一帶電體時(shí)，該導(dǎo)體的遠(yuǎn)端會(huì)獲得與帶電體相同的電荷，近端則獲得相反的電荷（靜電感應(yīng)）。1760年， 首先猜測(cè)電力會(huì)不會(huì)跟萬(wàn)有引力一樣，服從平方反比定律。他的想法在當(dāng)時(shí)具有一定的代表性。一 .類比法 用絲線將一小塊軟木懸掛在帶電金屬罐外的附近，軟木受到吸引。但把它懸掛在罐內(nèi)時(shí)，不論在罐內(nèi)何處，它都不受電力。 富蘭克林寫信將這一現(xiàn)象告之他的英國(guó)朋友 普利斯特利 （,化學(xué)家，氧氣的發(fā)現(xiàn)者），普利斯特利想到 :1687年 牛頓曾證明 :萬(wàn)有引力若服從平方反比定律，則均勻的物質(zhì)球殼對(duì)殼內(nèi)物體應(yīng)無(wú)作用。 普利斯特利重復(fù)了上述實(shí)驗(yàn)，并將空罐實(shí)驗(yàn)與牛頓推理類比。3. 羅比遜實(shí)驗(yàn) — 同種電荷斥力的測(cè)量 1769年，英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的 約翰 .羅賓森 （ John Robiso，蘇格蘭人） 設(shè)計(jì)了一個(gè)杠桿裝置，如圖。通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接推測(cè)了平方反比關(guān)系：同種電荷間的斥力反比于距離的 ，異種電荷間的吸引力反比于小于距離的 2次冪。由此他推測(cè)：在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，正確的關(guān)系應(yīng)為反比于距離的 2次冪。二 .庫(kù)侖實(shí)驗(yàn)1.同種電荷的 斥力 測(cè)量 扭秤實(shí)驗(yàn)，略意義： 庫(kù)侖定律的建立使電磁學(xué)進(jìn)入了定量研究，數(shù)學(xué)的引入使電磁學(xué)真正成為一門科學(xué)。2.異性電荷的 引力 測(cè)量 庫(kù)侖電擺實(shí)驗(yàn)① 和牛頓單擺類比： 由于地球?qū)ξ矬w的作用力反比于兩者之間距離的平方，所以存在 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)。② 庫(kù)侖單擺實(shí)驗(yàn)： 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。由 靜 電 到 動(dòng) 電 電 流 的 發(fā) 現(xiàn)三
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