电磁学发展简史
电磁学的发展
3.6 安培奠定电动力学基础
麦克斯韦对安培的评价： • “安培借以建立电流之间机械作用定律的实验研究，是科学
上最辉煌的成就之一” 。“整个的理论和实验看来似乎是从 这位‘电学中的牛顿 ’的头脑中跳出来的并且已经成熟和完 全装备完了的，它在形式上是完整的，在准确性方面是无懈 可击的，并且它汇总成为一个必将永远是电动力学的基本公 式的关系式，由之可以导出一切现象。”
• 1660年左右，德国科学家格里凯(1602～1686)发 明摩擦起电机（带有转动轴的硫磺球）。
• 1729年，英国的格雷（1670～1736），引入导体 概念
• 1733年，法国的杜菲（1698～1739）发现绝缘的 金属也可以通过摩擦的办法起电，认为所有的物 体都可以摩擦起电。
对磁现象的研究---“小地球”实验：
• 出 生 :1745 年 2 月 18 日 米兰公国科莫
• 逝 世 :1827 年 3 月 5 日 （ 82 岁 ） 伦巴第-威尼斯王国科 莫ห้องสมุดไป่ตู้
• 职业:物理学家
目前已知的全球第一个电池
• Drawing of Alessandro Volta's voltaic pile, invented in 1800, the first electric battery. It was built of many individual cells, each consisting of a disk of copper and a disk of zinc or silver separated by a disk of cloth soaked in acid or brine. A 23 cell pile like this would have produced around 36 volts. Alterations: removed caption
电磁学发展史简述.
绪论一、电磁学发展史简述1概述早期，由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的，同时也由于磁学本身的发展和应用，如近代磁性材料和磁学技术的发展，新的磁效应和磁现象的发现和应用等等，使得磁学的内容不断扩大，所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。
电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科，主要是基于两个重要的实验发现，即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。
这两个实验现象，加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设，奠定了电磁学的整个理论体系，发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。
麦克斯韦电磁理论的重大意义，不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等)，而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内，深刻地影响着人们认识物质世界的思想。
电子的发现，使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来，洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应，统一地解释了电、磁、光现象。
和电磁学密切相关的是经典电动力学，两者在内容上并没有原则的区别。
一般说来，电磁学偏重于电磁现象的实验研究，从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律；经典电动力学则偏重于理论方面，它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础，研究电磁场分布，电磁波的激发、辐射和传播，以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题，也可以说，广义的电磁学包含了经典电动力学。
2电学发展简史“电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的，在中国则是从雷闪现象中引出来的。
自从18世纪中叶以来，对电的研究逐渐蓬勃开展。
它的每项重大发现都引起广泛的实用研究，从而促进科学技术的飞速发展。
现今，无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。
随着科学技术的发展，某些带有专门知识的研究内容逐渐独立，形成专门的学科，如电子学、电工学等。
电学又可称为电磁学，是物理学中颇具重要意义的基础学科。
电磁学发展历程
电磁学发展历程电磁学的发展可以追溯到古代，但真正成为一门独立的学科是在近代科学的发展过程中。
以下是电磁学发展的一些重要阶段：1. 静电学的起源：古希腊哲学家如撒福特斯和蒂尔斯发现了一些有关静电现象的基本原理。
然而，这还只是对静电现象的观察，缺乏科学的解释。
2. 静电学的原理：17世纪，伊拉斯谟·鲍尔首次提出了电荷现象的量化概念，并给出了库仑定律，描述了电荷之间的相互作用。
这标志着静电学开始演化成为一个科学领域。
3. 磁学的发展：17世纪，吉尔伯特首次系统地研究了磁铁的性质，并发现了磁体可以产生磁场并相互作用。
此后，一系列的磁学实验和磁学理论的提出使得对磁场的研究逐渐深入。
4. 电磁感应：19世纪初，奥斯特里·菲伊尔斯特和迈克尔·法拉第分别独立地发现了电流会产生磁场，并由此提出了电磁感应定律。
这一研究奠定了电磁学与电磁感应的基础。
5. 麦克斯韦方程组的提出：19世纪中叶，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦通过研究静电学、磁学和电磁感应等现象，提出了麦克斯韦方程组。
这个方程组综合了电场和磁场之间的相互关系，为电磁学奠定了理论基础。
6. 电磁波的发现：麦克斯韦方程组预测存在电磁波的存在，意味着电磁波可以在空间中传播。
1886年，海因里希·赫兹首次实验证实了电磁波的存在，以及它们的传播性质，从而证实了麦克斯韦方程组的正确性。
7. 电磁学的理论完善：20世纪，量子力学和相对论的发展促进了电磁学的理论完善。
量子力学描述了电磁辐射的微观行为，而相对论描述了电磁场与质量之间的相互作用。
8. 应用于工程和技术领域：在电磁学理论的基础上，人们逐渐将电磁学应用到工程和技术领域。
电磁学的应用包括电力输送系统、通信技术、雷达和医学成像等领域。
总结起来，电磁学的发展经历了从静电学到电磁学的演化，从电荷与磁铁的相互作用到电磁感应和电磁波的研究。
通过对电磁场的理论和实验研究，电磁学为现代科学的发展提供了重要的基础。
电磁学发展简史与场的基本概念
理学院 物理系 陈强
8
• 2. 1745年，荷兰莱顿大学教授马 森布罗克制成了莱顿瓶，可以将 电荷储存起来，供电学实验使用 ，为电学研究打下了基础。
• 3. 1752年7月，美国著名的科学 家、文学家、政治家富兰克林的 风筝试验，证实了闪电式放电现 象，从此拉开了人们研究电学的 序幕。
理学院 物理系 陈强
• 12、1840年，英国科学家焦耳提出了焦耳定律，揭示了 电磁现象的能量特性。
• 13、1848年 ，德国科学家基尔霍夫提出了基尔霍夫电路 理论，使电路理论趋于完善。
• 奥斯特的电生磁和法拉第的磁生电奠定了电磁学的基础。 • 14、 电磁学理论的完成者——英国的物理学家麦克斯韦
（1831—1879）。麦克斯韦方程组——用最完美的数学 形式表达了宏观电磁学的全部内容 。麦克斯韦从理论上 预言了电磁波的存在。
•6. 1771——1773年间，英国科学家卡文迪什进行了大量的 静电试验，证明在静电情况下，导体上的电荷只分布在导体 表面上。
理学院 物理系 陈强
• 7. 1785年，法国科学家库仑在实验规律的基础上，提出 了第一个电学定律：库仑定律。使电学研究走上了理论研 究的道路。
• 8. 1820年，由丹麦的科学家奥斯特在课堂上的一次试验 中，发现了电的磁效应，从此将电和磁联系在一起 。
• 9. 1822年，法国科学家安培出了安培环路定律，将奥 斯特的发现上升为理论。
• 10. 1825年，德国科学家欧姆得出了第一个电路定律：欧 姆定律。
• 11. 1831年，英国实验物理学家法拉第发现了电磁感应定 律 。并设计了世界上第一台感应发电机。
2015/5/12
理学院 物理系 陈强
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电磁学的发展
1
发现电磁感应
1831年8月29日, 实验取得突破性进展
1831.10.28 第一台最原始的直流发电机
1831年11月24日, 法拉第向英国皇家学会做总结报告: 产生感应电流的情况分5类: 变化中的电流;变化中的磁场;运动的稳恒电流;运动 中的磁铁;运动中的导线
2 提出磁力线
一生最大的发现，是发现了法拉第。 ——戴维 我们把法拉第首先看作是科学家中最有成效最高尚的 典型。 ——麦克斯韦 铁匠的儿子法拉第，在青年时代的早期，作过装订工 人的学徒，临死时是所有科学学会的会员，是那时物 理学家公认的领袖。 ——斯托列托夫
盖里克
1663年，发明摩擦起电机。
硫磺球
（Otto von Guericke） 德国人（1602-1686）
格雷（英） 杜非（法）
1720年，发现导体与绝缘体的区别，发现导体的 静电感应现象 1733年，区分出两种电荷，称为松脂电和玻璃电， 发现同性相斥，异性相吸
冯克莱斯特(德)
于1745，1746几乎同时发明 马森布洛克（荷兰） 莱顿瓶
电磁学的发展史
第一节 电磁现象的早期认识
古代
西周(公元前1100-公元前771)青铜铭文就记载有“电” 字和“雷”字。 先秦:“阴阳相薄，感而为雷，激而为霆。霆，电也。” 古人将磁石称为慈石来形容磁石“以为母也，故能引其 子”的功能 公元前3世纪,古书<韩非子>就记载有司南
大约公元前6世纪,希腊人泰勒斯记述了磁石吸铁和摩 擦后的琥珀吸引轻小物体的现象 electricity 此词的起源即来自希腊文的“琥珀”
1856年在苏格兰阿伯丁的马里沙耳任自然哲学教授。1860年到伦敦国王学院 任自然哲学和天文学教授。1861年选为伦敦皇家学会会员。1865年春辞去教 职回到家乡系统地总结他的关于电磁学的研究成果，完成了电磁场理论的经 典巨著《论电和磁》。1871年受聘为剑桥大学新设立的卡文迪什试验物理学 教授，负责筹建著名的卡文迪什实验室，1874年建成后担任这个实验室的第 一任主任，直到1879年11月5日在剑桥逝世。
电磁学发展历程
电磁学发展历程电磁学是研究电场和磁场现象以及它们相互作用的物理学科，其发展历程可以追溯到古代。
以下是电磁学发展的重要里程碑。
古代希腊时期，一些学者发现当琥珀摩擦后能够吸引轻物体。
这一现象被认为是电磁学的起源，被称为静电现象。
16世纪末，英国物理学家吉尔伯特首次系统地研究了磁铁性质，并引入了“电”这个词。
他还发现了地球本身具有磁性，这为后来的航海提供了重要的帮助。
18世纪，法国物理学家居里发现了电流通过一条导线时，会在导线周围产生一个环状的磁场。
这一发现打开了电磁学的新篇章。
19世纪初，丹麦物理学家奥斯特和法国物理学家安培独立发现了法拉第电磁感应现象。
他们发现当一个导体在磁场中移动时，会在导体两端产生电流。
这一现象被称为电磁感应，成为后来电动机和发电机的基础。
1831年，法拉第进一步研究了电磁感应现象，并提出了著名的法拉第电磁感应定律。
根据该定律，导体中的感应电动势与磁场的变化率成正比。
1833年，英国物理学家Фарадей发现在导体中的感应电流产生磁场。
他提出了法拉第电磁旋涡理论，认为磁场线是由电流形成的闭合回路。
19世纪中叶，英国物理学家麦克斯韦提出了电磁场理论，将电场和磁场统一起来。
他发现电磁波是一种通过空间传播的电磁辐射。
这一理论奠定了电磁学的基础，并对后来的无线电通信产生了重大影响。
20世纪初，德国物理学家浦里和卢瑟福发现了电子，并提出了电子运动的动力学方程。
这为电子在电场和磁场中的行为提供了理论基础，对电磁学的发展起到了重要作用。
20世纪后半叶，人们进一步研究电磁场的量子性质，发展了量子电动力学。
这一理论成功解释了电磁相互作用的微观机制，并为现代粒子物理学做出了重要贡献。
近年来，电磁学的应用也得到了广泛发展。
无线电通信、雷达、卫星导航和医疗成像等技术都是基于电磁学原理的。
此外，磁共振成像技术的发展也为医学诊断提供了重要工具。
总的来说，电磁学的发展经历了数百年的演变，从古代的静电现象到现代的量子电动力学，电磁学的理论框架不断完善，应用领域也不断拓展。
电磁学的发展
• 1735年，一份刊物上记载了雷电使刀、钢针磁化
的现象。 • 1751年，富兰克林也发现了用莱顿瓶放电的方法 可以使钢针磁化或退磁。
3.5 电流的磁效应
1820年 丹麦物理学家奥斯特(1777～1851) 发现电流的磁效应。 电磁学进入到一个迅速发展的时期。
3.1 历史概述
• 从摩擦起电和磁石引铁开始
–前6、7 世纪：发现磁石吸铁、磁石指南、摩擦生电。
–1600年：英国人吉尔伯特出版《磁石》，认为电和磁 是截然无关的现象。 –1660年：格里凯发明摩擦起电机 –1745年：发明莱顿瓶。
3.1 历史概述
• 1750年：米切尔提出磁极之间的作用力服从平方 反比定律。
方成反比的规律。
• 库仑定律的建立，使电磁学进入了定量研究。
3.3 库仑定律的发现
3.4 动物电的研究和伏打电堆的发明
• 发现电流的第一人：1791年，伽伐尼（意） 在青蛙身上发现“动物电”－电流。 • 电流的发现，把电学的研究工作从静电推 进到动电的领域。
3.4 动物电的研究和伏打电堆的 发明 电池的发明：意大利物理学家伏打（ A. Volta, 1745-1827）
管而创生，而只是从摩擦者转移到了玻璃管，摩擦者 失去的电与玻璃管获得的电严格相同”——电荷守恒 原理。
3.3 库仑定律的发现
第1章 电磁学发展史
dx dy dz Ax Ay Az
图 1-1 矢量场的矢量线
例1-1 求数量场φ =(x+y)2-z通过点M(1, 0, 1)的
等值面方程。
的矢量线方程。 例1-2 求矢量场 A -ye x xe y
1.2 标量场的方向导数和梯度
1.2.1
图 1-2 方向导数的定义
er e e
A Ar er A e A e
第一章
1.1
1.2 1.3
矢量分析
场的概念
标量场的方向导数和梯度 矢量场的通量和散度
1.4
1.5 亥姆霍兹定理
1.1 场的概念
1.1.1 矢性函数
在二维空间或三维空间内的任一点 P， 它是 一个既存在大小(或称为模)又有方向特性的量， 故称为实数矢量，用黑体A表示，而白体A表示 A 的大小(即A 的模)。若在平时书写时，一般将矢 量写成 A形式。矢量一旦被赋予物理单位，便成 为具有物理意义的矢量。
电磁场理论
主要参考书目：
1．王家礼等主编《电磁场与电磁波》，西 安电子科技大学出版社。 2．谢处方主编《电磁场与电磁波》，高等 教育出版社。 3．冯慈璋主编《工程电磁场导论》，高等 教育出版社。
理论课学时（50学时）
1.矢量分析 2.静电场 3.恒定电流的电场和磁场 4.时变电磁场 5.平面电磁波 实验课学时 2学时 8 12 14 8 8 学时 学时 学时 学时 学时
电磁波的应用
• 60年代以后，卫星通讯使无线电通信进 入了一个新的发展时期。
• 1957年第一颗人造卫星上天至今， 航 天技术的飞速发展不仅给人类进步和文 明带来了巨大的影响，而且为人类从事 空间探测、 了解地球以外的无限宇宙 提供了行之有效的手段。迄今为止，已 发射的用于研究天文学目的的航天器有 300多种，观测波段几乎包括整个电磁 波谱。这些来自天外遥远星系的电磁波， 为人类传来了宇宙深处神密的信息。
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电磁学发展简史07 电联毛华超一.早期的电磁学研究早期的电磁学研究比较零散，下面按照时间顺序将主要事件列出如下：1650年，德国物理学家格里凯在对静电研究的基础上，制造了第一台摩擦起电机。
1720年，格雷研究了电的传导现象，发现了导体与绝缘体的区别，同时也发现了静电感应现象。
1733年，杜菲经过实验区分出两种电荷，称为松脂电和玻璃电，即现在的负电和正电。
他还总结出静电相互作用的基本特征，同性排斥，异性相吸。
1745年，荷兰莱顿大学的穆欣布罗克和德国的克莱斯特发明了一种能存储电荷的装置－莱顿瓶，它和起电机一样，意义重大，为电的实验研究提供了基本的实验工具。
1752年，美国科学家富兰克林对放电现象进行了研究，他冒着生命危险进行了著名的风筝实验，发明了避雷针。
1777年，法国物理学家库仑通过研究毛发和金属丝的扭转弹性而发明了扭秤。
1785－1786年，他用这种扭秤测量了电荷之间的作用力，并且从牛顿的万有引力规律得到启发，用类比的方法得到了电荷相互作用力与距离的平反成反比的规律，后来被称为库仑定律在早期的电磁学研究中，还值得提到的一个科学家是大家都已经在中学物理课本中学过的欧姆定律的创立者－欧姆。
欧姆,1787年3月16日生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠。
父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。
16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途缀学，到1813年才完成博士学业。
欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。
欧姆对导线中的电流进行了研究。
他从傅立叶发现的热传导规律受到启发，导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。
因而欧姆认为，电流现象与此相似，猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力，即现在所称的电动势，并且花了很大的精力在这方面进行研究。
开始他用伏打电堆作电源，但是因为电流不稳定，效果不好。
后来他接受别人的建议改用温差电池作电源，从而保证了电流的稳定性。
但是如何测量电流的大小，这在当时还是一个没有解决的难题。
开始，欧姆利用电流的热效应，用热胀冷缩的方法来测量电流，但这种方法难以得到精确的结果。
后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来，巧妙地设计了一个电流扭秤，用一根扭丝悬挂一磁针，让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置。
再用铋和铜温差电池，一端浸在沸水中，另一端浸在碎冰中，并用两个水银槽作电极，与铜线相连。
当导线中通过电流时，磁针的偏转角与导线中的电流成正比。
实验中他用粗细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量，得出了欧姆定律，也就是通过导体的电流与电势差成正比与电阻成反比。
这个结果发表于1826年，次年他又出版了《关于电路的数学研究》，给出了欧姆定律的理论推导。
欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并遭到怀疑和尖锐的批评。
研究成果被忽视，经济极其困难，使欧姆精神抑郁。
直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视。
二.安培和法拉第奠定了电动力学基础1820年间，奥斯特在给学生讲课时，意外地发现了电流的小磁针偏转的现象。
当导线通电流时，小磁针产生了偏转。
这个消息传到巴黎后，启发了法国物理学家安培。
他思考，既然磁与磁之间、电流与磁之间都有作用力，那么电流与电流之间是否也存在作用力呢？他重复了奥斯特的实验，几天后向巴黎科学院提交了第一篇论文，提出了磁针转动方向与电流方向的关系，就是大家在高中学习过的右手定则。
再一周后，他向科学院提交了第二篇论文，在该文中，他讨论了平行载流导线之间的相互作用问题。
同时，他还发现如果给两个螺线管通电流，它们就会象两个条形磁铁一样相互吸引或者排斥。
1822年，安培在实验的基础上，以严密数学形式表述了电流产生磁力的基本定律，即安培定律。
该定律表明，两个电流元的作用力与它们之间距离的平方成反比，与库仑定律很类似，但是它们作用力的方向却要由右手定则来判断。
安培通过研究电流和磁铁的磁力情况，他认为磁铁的磁力在本质上和电流的磁力是一样的，提出了著名的安培分子电流假说。
该假说认为在物体内部的每个微粒都有一个环形电流，它们实际上就相当于一个小磁针，当这些小磁针的磁性排列一致时，就体现出宏观磁性。
这一假说在当时不被人们看重，一直到了70年后人们才真的发现了这种带电粒子，证明了安培假说的正确性。
既然电流有磁效应，那么磁是否也会有电流效应呢？根据物理的相互作用原理，这个结果应该是显然的，因此不少人为此做了很多实验，试图发现磁的电流效应。
但是这个现象直到奥斯特发现电流磁效应的10多年后，才被英国物理学家法拉第和美国物理学家亨利发现。
法拉第，1791年9月22日生在一个手工工人家庭，家里人没有特别的文化，而且颇为贫穷。
法拉第的父亲是一个铁匠。
法拉第小时候受到的学校教育是很差的。
十三岁时，他就到一家装订和出售书籍兼营文具生意的铺子里当了学徒。
但与众不同的是他除了装订书籍外，还经常阅读它们。
他的老板也鼓励他，有一位顾客还送给了他一些听伦敦皇家学院讲演的听讲证。
1812年冬季一天，正当拿破仑的军队在俄罗斯平原上遭到溃败的时候，一位二十一岁的青年人来到了伦敦皇家学院，他要求和著名的院长戴维见面谈话。
作为自荐书，他带来了一本簿子，里面是他听戴维讲演时记下的笔记。
这本簿子装订得整齐美观，这位青年给戴维留下了很好的印象。
戴维正好缺少一位助手，不久他就雇用了这位申请者，从此，法拉第开始步入科学的殿堂法拉第是一个伟大的实验物理学家，他在电磁学方面的主要贡献就是现在称之为法拉第电磁感应定律，并且提出了力线和场的概念。
前面提到的安培和奥斯特等人的工作说明了电和磁之间存在着必然的联系，法拉第发现的电磁感应定律比他们前进了一大步。
他用实验证明了电不仅可以转化为磁，磁也同样可以转变为电。
运动中的电能感应出磁，同样运动中的磁也能感应出电。
法拉第的发现为大规模利用电力提供了基础，后来人们利用法拉第电磁感应定律制造了感应发电机，从此蒸气机时代进入了电气化时代。
1831年，法拉第用铁粉做实验，形象地证明了磁力线的存在。
他指出，这种力线不是几何的，而是一种具有物理性质的客观存在。
从这个实验说明，电荷或者磁极周围空间并不是以前那样认为是一无所有的、空虚的，而是充满了向各个方向散发的这种力线。
他把这种力线存在的空间称之为场，各种力就是通过这种场进行传递的。
法拉第将他的一生所做的实验进行了总结，写出了《电学实验研究》。
由于法拉第基本上不懂数学，在这部著作中人们几乎找不到一个数学公式，以至于有人认为它只是一本关于电磁学的实验报告。
但是，正是因为他不懂数学，他才不得不想尽方法用简单易懂的语言来表达高深的物理规律，才有力线和场这样简明而优美的概念。
法拉第同时还是一个出色的科普演讲家。
他的这个不懂数学的缺陷恰好被他的后来者麦克斯韦所弥补，建立了完美的电磁学理论。
同时，法拉第具有深刻的哲学思想和几何学和空间上的洞察力。
他的善于持久思考的能力，正好补偿了他数学上的不足。
在他留下来的笔记中，有下面一段话：“我一直冥思苦索什么是使哲学家获得成功的条件。
是勤奋和坚韧精神加上良好的感觉能力和机智吗？……但是，我长期以来为我们实验室寻找天才却从未找到过。
不过我看到了许多人，如果他们真能严格要求自己，我想他们已成为有成就的实验哲学家了。
”开尔文勋爵对法拉第非常了解，他在纪念法拉第的文章中说：“他的敏捷和活跃的品质，难以用言语形容。
他的天才光辉四射，使他的出现呈现出智慧之光，他的神态有一种独特之美，这有幸在他家里或者皇家学院见过他的任何人都会感觉到的，从思想最深刻的哲学家到最质朴的儿童。
”三. 麦克斯韦的电动力学麦克斯韦出生于苏格兰爱丁堡的一个名门望族。
他从小便显露出出色的数学才能。
他在14岁就在英国《爱丁堡皇家学会学报》上发表数学论文，获得了爱丁堡学院的数学奖。
后来，麦克斯韦给英国皇家学会送去了两篇论文，但是皇家学会以“不适宜一个穿夹克的小孩登上这里的讲台”为理由让别人代为宣读论文。
1850年，麦克斯韦考入了剑桥大学三一学院，主攻数学和物理。
1854年以优异的成绩毕业。
1871年回到了母校担任实验物理教授。
法拉第精于实验研究，麦克斯韦擅长于理论分析概括，他们相辅相成，导致了科学上的重大突破。
1855年，24岁的麦克斯韦发表了他的论文《论法拉第的力线》，对法拉第的力线概念进行了数学分析。
1862年，他继续发表了《论物理的力线》。
在这篇论文中，他不但解释了法拉第的实验研究结果，而且还发展了法拉第的场的思想，提出了涡旋电场和位移电流的概念，初步提出了完整的电磁学理论。
1873年，麦克斯韦完成了电磁理论的经典著作《电磁学通论》，建立了著名的麦克斯韦方程组，以非常优美简洁的数学语言概括了全部电磁现象。
这一方程组有积分形式和微分形式。
其积分形式有四个等式组成。
，就是说通过任意闭合曲面的电通量等于它包围住的自由电荷的代数和，说明在任何电场中电场强度沿着任意闭合曲线的积分等于通过此闭合曲线包围面积的磁通量随时间变化律的负值。
，即在任何磁场中，通过任意封闭曲面的磁通量等于零。
，说明任何磁场中磁场强度沿着任意闭合曲线的积分等于通过此闭合曲线所包围面积内的全电流。
麦克斯韦方程组把电荷、电流、磁场和电场的变化用数学公式全部统一起来了。
从该方程组可以知道，变化的磁场能够产生电场，变化的电场能产生磁场，它们将以波动的形式在空间传播，因此麦克斯韦预言了电磁波的存在，并且推导出电磁波传播速度就是光速，因此他也同时说明了光波就是一种特殊的电磁波。
这样，麦克斯韦方程组的建立就标志着完整的电磁学理论体系的建立，《电磁学通论》的科学价值可以与牛顿的《自然哲学的数学原理》相媲美。
通过麦克斯韦的科学经历，我们可以看到数学在物理学科中的重要作用。
麦克斯韦精通数学，他用精确的数学语言把实验结果升华为理论，用数学完美的形式使得法拉第的实验结果更加和谐美丽，显示了数学的巨大威力。
由于没有实验的验证，麦克斯韦理论当时得不到大多数科学家的理解。
物理学家劳厄说：“象赫尔姆赫兹和玻尔兹曼这样有异常才能的人为了理解它也需要花几年的力气。
”因此，支持他理论的科学家就更加少了。
1883年，赫兹注意到一个有关的新研究，有人提出，如果电磁波存在，那么莱顿瓶在振荡放电的时候，应该产生电磁波。
1886年，赫兹在进行放电实验时，发现近傍一个没有闭和的线圈也出现了火花，他得到启发，很快制出了可以检测电磁波的电波环。
电波环的结构非常简单，在一根弯成环状的粗铜线两端，安上两个金属球，小球间的距离可以进行调整。
赫兹经历了无数次失败，不断改变实验设计和装置，反复调整实验仪器。