經(jīng)典電磁學ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-14 16:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應的消息傳到世界各地，在瑞士參加日內(nèi)瓦科學會議的法國物理學家 阿拉果 得知此消息后，隨后回國。于同年 9月 11日向法國科學院報告并重復了奧斯特的實驗。 這一效應引起了法國科學家 安陪 的極大興趣。經(jīng)過一周的夜以繼日的工作后，于 9月 18日發(fā)現(xiàn)了電流間也存在著相互作用力；接著提出了一個完整的定量理論；并于 1820年 9月與10月間，接連寫了三篇論文；在 1820年 12月 4日，又提出了著名的安培定律； 1827年發(fā)表了名著的 《 從實驗導出的關(guān)于電動力學現(xiàn)象的數(shù)學理論 》 。 為電動力學的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。人們?yōu)榧o念他，將電流強度的單位定義為 “安培 ”。背景： 四個示零實驗 和一個假設(shè)首先安培設(shè)計了一個無定向秤： 右圖為由硬導線作成的無定向秤，由同一根導線作成兩個大小相等、電流方向相反的平面回路 1和 2，兩回路固定連在一起，整個猶如一個剛體。線圈的兩端 A、 B通過水銀槽和固定支架相連。將通電的無定向秤置于均勻磁場中時，由于不受力和力矩的作用，無定向秤處于平衡狀態(tài)。但當將其放入非均勻磁場中時將會產(chǎn)生作用而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。1 2AB下方為對折導線（ 1）實驗一：對折導線電流的作用（ 2）實驗二：螺旋狀電流的作用（ 3）實驗三：電流作用力的方向：橫向性。（ 4）實驗四：圓形導線電流作用力與距離的關(guān)系。 （研究線圈 1和 3對線圈 2的作用。線圈半徑之比等于其距離之比）一個假設(shè) 兩個電流元之間的相互作用力沿它們的連線方向。 可以看出，電流元之間的相互作用的數(shù)學形式類似于電荷之間相互作用的庫侖定律。 上式表示電流元 dL1施加給電流元 dL2的作用力 df12，dL1和 dL2之間的距離為 r12。安培定律的建立： 在上述四個實驗和這個假設(shè)的基礎(chǔ)上，安培推出了電流元之間相互作用力的公式： 1827年，安培發(fā)表了 《 電動力學理論 》 ，在書中，安培總結(jié)了已知的電磁現(xiàn)象，得出了磁場的安培環(huán)路定理等；還闡述了他處理電磁現(xiàn)象的方法是沿著牛頓所走的道路，遵循法國物理學家拉普拉斯的途徑，將一切物理現(xiàn)象歸結(jié)為粒子間吸引或排斥現(xiàn)象，并將它們付諸數(shù)學形式加以表征。安培把牛頓力學引入電學，從而創(chuàng)立了電動力學。 安培接受了法國數(shù)學家菲涅爾的意見 ,從微觀去考慮分子電流來認識物質(zhì)磁性的起因。經(jīng)過反復分析和思考，于 1821年 ,提出了著名的 “分子電流假說 ”，成功的解釋了物質(zhì)宏觀磁性形成的內(nèi)在原因。安培假設(shè)： 構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流 —— 分子電流。由于分子電流的存在，每個磁分子都成為一個個小磁體。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的，它們產(chǎn)生的磁場互相抵消，對外不顯磁性。當外界磁場作用后，分子電流的取向大致相同，兩端顯示較強的磁體作用，形成磁極，就被磁化了。一 .法拉第（ 17911867）二 法拉第電磁旋轉(zhuǎn)實驗三 .法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應四 .亨利及自感現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)（略）五 .楞次定律的發(fā)現(xiàn)（略）六 .法拉第的力線思想167。變 磁 生 電 的 發(fā) 現(xiàn) 者 —— 法 拉 第英國物理學家。他的父親一個鐵匠。十三歲時，他到一家裝訂和出售書籍的鋪子里當學徒。為他讀書創(chuàng)造了條件。他的老板也鼓勵他讀書，后來有一位顧客送給他一些倫敦皇家學院講演的聽講證。 1812年冬季，他來到了倫敦皇家學院，要求和著名的院長 戴維 見面談話。作為自薦書，他帶來了聽戴維講演時記下的筆記。筆記裝訂得整齊美觀，給戴維留下了很好的印象。戴維正好缺少一位助手，不久他就雇用了他。 1821年受任為皇家研究所實驗室主任。法拉第所研究的課題廣泛多樣，按編年順序排列 ,有如下各方面：鐵合金研究（ 1818－ 1824）；氯和碳的化合物（ 1820）；電磁轉(zhuǎn)動（ 1821）；氣體液化（ 1823， 1845）；光學玻璃（ 18
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