北郵電路與信號第2章電磁學的發(fā)展歷史(完整版)
【正文】 ? 法國人諾萊特在巴黎進行的萊頓瓶表演（法國國王路易十五及皇室成員臨場觀看）。 11 馬森布羅克 有一天，他用一支槍管懸在空中，用起電機與槍管連著，另用一根銅線從槍管中引出，浸入一個盛有水的玻璃瓶中，他讓一個助手一只手握著玻璃瓶，馬森布羅克在一旁使勁搖動起電機。格雷 ? 1729年，斯蒂芬 .格雷在研究琥珀的電效應是否可傳遞給其他物體時發(fā)現(xiàn)導體和絕緣體的區(qū)別：金屬可導電，絲綢不導電。 5 ? 1600年，吉爾伯特發(fā)表了 《 論磁、磁體和地球作為一個巨大的磁體 》 。主要在電學和磁力學方面有很大貢獻。 Electricity（電）這個字的起源就來自希臘文的“琥珀” (elec tron)。 ? 3 1600年吉爾伯特與 磁石論 ?首先對電和磁現(xiàn)象進行系統(tǒng)實驗研究的是英國的威廉 他的貢獻在于為電磁學和引力理論奠定了基礎。 蓋利克和起電機 ? 蓋利克 起電機 ? 最早的靜電起電機出現(xiàn)在 17世紀， 利用搖柄使一個硫磺球（后改用玻璃球）迅速旋轉，用人手（或皮革）與之摩擦起電。迪費根據(jù)大量的實驗事實斷定電有兩種：一種是與琥珀帶的電性質相同，叫做“琥珀電”；一種是與玻璃帶的電性質相同，叫做“玻璃電”。所以叫做萊頓瓶。富蘭克林據(jù)此提出了制造避雷針的設想，使建筑物免遭雷擊。 ? 他進一步的實驗發(fā)現(xiàn)，若用兩種金屬分別接觸蛙腿的筋腱和肌肉，則當兩種金屬相碰時，蛙腿也會發(fā)生抽動 17 ? 伏打電堆 ? 1792年，伏打對此進行了仔細研究之后，認為蛙腿的抽動是一種對電流的靈敏反應。 ?這篇短短的論文使歐洲物理學界產生了極大震動，導致了大批實驗成果的出現(xiàn)，由此開辟了物理學的新領域 ──電磁學。 24 安培 (Amp233。 27 1826年 歐姆定律 ?在安培專注于電流磁效應的研究時，德國的歐姆就開始了對導線中電流規(guī)律的研究工作。 ? 這個結果發(fā)表于 1826年，次年他又出版了 《 關于電路的數(shù)學研究 》 ，給出了歐姆定律的理論推導。直到 1841年英國皇家學會授予他最高榮譽的科普利獎章，才引起德國科學界的重視。 ?法拉第根據(jù)大量實驗事實總結出了如下定律： ? 電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一閉合電路的磁通變化率成正比。 36 亨利（ Joseph Henry，— ） 美國物理學家 1833年 楞茨定律 ? 法拉第只是定性地用文字表述了電磁感應現(xiàn)象。 ? 他認為電荷和磁極周圍的空間充滿了力線，靠力線（包括電力線和磁力線）將電荷（或磁極）聯(lián)系在一起。 姆生運用類比方法，把法拉第的力線思想轉變?yōu)槎康谋硎?，為麥克斯韋的工作提供了十分有益的經驗。 1865年春辭去教職回到家鄉(xiāng)系統(tǒng)地總結他的關于電磁學的研究成果，完成了電磁場理論的經典巨著 《 論電和磁 》 并于1873年出版， 1871年受聘為劍橋大學新設立的卡文迪什實驗物理學教授，負責籌建著名的卡文迪什實驗室， 1874年建成后擔任這個實驗室的第一任主任。 43 ?隔了 5年以后，麥克斯韋又回過來研究電磁理論，寫了第二篇論文，題為 《 論物理力線 》 。 ?麥克斯韋明確地用數(shù)學公式把它們表示出來，從而得到了電磁場的普遍方程組 —— 麥克斯韋方程組。這次革命的最大部分出自麥克斯韋。赫茲的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義，它不僅證實了麥克斯韋發(fā)現(xiàn)的真理，更重要的是開創(chuàng)了 無線電電子技術 的新紀元。無線電報的發(fā)明，開始了利用電磁波時代。 ? 1825年斯特金發(fā)明電磁鐵，為電的廣泛應用創(chuàng)造了條件。 ?此開始直到 1888年，赫茲集中力量持續(xù)進行了有關電磁波特性的多方面實驗 48 赫茲 (H. R. Hertz, 1857—1894) 德國物理學家 49 赫茲的電磁波實驗裝置 用來檢測電磁波的 有缺口金屬環(huán)狀線圈 ? 1887年 11月 5日，赫茲在寄給亥姆霍茲一篇題為 《 論在絕緣體中電過程引起的感應現(xiàn)象 》 的論文中， 總結了這個重要發(fā)現(xiàn)。 ?通過對這個方程組的數(shù)學運算，麥克斯韋預言了電磁波的存在，電磁波的傳播速度同光速一樣。 ? 一個關于力線的機械模型，即電磁以太模型。 42 “ 把數(shù)學分析和實驗研究聯(lián)合使用所得到的物理知識，比之一個單純實驗人員或單純的數(shù)學家能具有的知識更堅實，有益和鞏固。 自幼聰穎， 15歲就在愛丁堡皇家學會會刊上發(fā)表了一篇關于二次曲線作圖問題的論文，已顯露出出眾的才華。他以豐富的想象力闡述電磁作用的本質。 1845年才由紐曼（ ， 1798— 1895）以定律的形式提出電磁感應的定量規(guī)律。 34 ?電磁感應現(xiàn)象是電磁學中最重大的發(fā)現(xiàn)之一，它揭示了電、磁現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系。 ? 1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律。 ? 1821年 9月他發(fā)現(xiàn)通電的導線能繞磁鐵旋轉以及磁體繞載流導體的運動，第一次實現(xiàn)了電磁運動向機
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