《电磁的学》1120306.ppt

1780年，加凡尼发现电击死蛙之腿，可引起抽动，而将蛙腿夹在不同金属间可以发出电来。 1820年，奥斯特发现：电流可以产生磁力。 电磁学 Electromagnetism 电荷和电流产生电场和磁场的规律， 电场和磁场的相互联系， 电磁场对电荷和电流的作用， 电磁场对物质的作用及所引起的各种效应。 电磁学研究内容 电荷 电流 电场 磁场 物质 公元前585年，古希腊人发现了琥珀、毛皮等摩擦可以生电。 电磁学发展史 英文中“磁学”----magnetism 英文中“电” ---- electricity(希腊文琥珀一词转化而来) 一、古代的电磁观察与应用 古巴比伦人的电池。 春秋时代的《管子·地数》（公元前600多年）中有“上有慈石者，其下有铜金”是我国最早关于磁石的记载； 东汉已有指南针的前身司南勺； 北宋时，我国已有利用地磁场进行人工磁化制作指南鱼或用磁石麽针尖制作指南针，并用于航海； 我国古代人民对电磁现象的认识曾有过重要贡献。 二、电之捕捉与库伦定律 十七世纪末，牛顿出版其《自然哲学之数学原理》——万有引力 1734年，法国人杜菲发现电只有两种：玻璃电与树脂电 器具：验电器 1745年，穆森布洛克——莱顿瓶 （电容器） 1752年，富兰克林将雷电收集到莱顿瓶，证明天电与地电相同 避雷针 玻璃电 正电 树脂电 负电 1785-91年间，库仑---扭秤实验 ——库仑定律 三、从伏特电池、安培定律到电报、电话 电鱼——动物电 1793年，伏特把一块锌板，一块铜板放到舌头上下，而用铜丝将两板连结，他发觉舌头会感到咸味，而铜丝中有电流现象。 若用一片浸过碱水的纸板夹在铜、锌之间，也可生电流。──这就是最早的电池。 1800年，发现电解现象（水） 电镀、电解 电与磁的关系 1820年，安培发现电流间也存在着相互作用力。 （电流磁效应） 安培定律 1821年,提出了著名的“分子电流假说”。 1827年，提出安培环路定理。 1825年，英William Strugeon 发明电磁铁 。 1826年，德 数学教授欧姆发现欧姆定律。 1829年，美 亨利改良电磁铁，发明电报原理。 1835年，美国摩斯，发明摩斯电码，制成电报的一个模型。 1839年，英 焦耳提出焦耳定律。 1854-58年，英凯尔文研究越洋电缆，促成大西洋两岸之电。 1876年，美国贝尔发明电话。 四、法拉第定律与发电机 英国 吉伯特 《论磁》——“力线” 英国 法拉第 提出“场”的概念 1882年，特斯拉制成第一部交流发电机。 1831年，提出 法拉第定律 奠定了电磁学的基础，导致了电动机发电机的出现。 奥斯特——动电生磁 法拉第——变磁生电 1896年，尼加拉瀑布水力发电开始。 五、麦克斯韦电磁场理论的建立 1855年发表《论法拉第力线》，为法拉第的力线作出了数学描绘。力线的切线方向就是电场力的方向，力线的密度表示电场力的大小。 1862年，麦克斯韦发表《论物理力线》，提出“位移电流”概念。 1873年，麦克斯韦出版《电磁学通论》，得到了电磁场的数学方程-----麦克斯韦电磁方程组，并预言了电磁波的存在 。 至此由法拉第开创，麦克斯韦建立，赫兹验证的电磁场理论向全世界宣告了它的胜利。 1886-88年间，德国赫兹通过实验证明了电磁波的存在，波速为光速，并有发射、折射现象，同时他还发展出接收、发射电磁波的方法——这是所有“无线电”的始祖。 库仑定律 安培定律 法拉第定律 麦克斯韦方程组 电磁学的核心 总目录 一、真空中的静电场 二、静电场中的导体和电介质 三、恒定电流 四、恒定磁场 五、磁介质 六、电磁感应 七、电磁场和电磁波 第一章 真空中的静电场 1.1 电荷和电荷守恒定律 1.2 库仑定律 1.3 电场 电场强度 1.4 高斯定理 1.5 电势 1.6 电场强度和电势的微分关系 1.7 E的边值关系 第一章 真空中的静电场 1.1 电荷和电荷守恒定律 1.2 库仑定律 1.3 电场 电场强度 1.4 高斯定理 1.5 电势 1.6 电场强度和电势的微分关系 1.7 E的边值关系 1. 电荷的种类 电荷有两种：正电、负电。 1750年，美国物理学家 富兰克林命名。 同性电荷相斥，异性电荷相吸。 带电体所带电荷的多少叫电量。 单位：库仑（C）。 1.1 电荷和电荷守恒定律 2. 物质的电结构理论 质子数和电子数相等，原子呈电中性。 原子 原子核 核外电子 （负电） 质子（正电） 中子（不带电） 物质 1.1 电荷和电荷守恒定律 物