电磁场与电磁波理论的发展与应用

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'. 电磁场与电磁波理论的发展与应用

电磁理论如今已经拥有十分完备的体系，并且广泛应用于我们的生活中，大大提高了我们的生活质量。这并不是某一位科学家的功劳，而是靠着一代代科学家前赴后继，后人站在前人的肩膀上不断探索发现，不断发展的结果。

公元前6,7世纪，人们发现了磁石吸铁，磁石指南以及摩擦生电现象，从此人们对“磁”有了概念，但是也仅仅停留于经验阶段，并没有理论研究。并且，19世纪以前，人们还是认为，“电”与“磁”是两个不相关的概念。

18实际末期，德国科学家谢林认为，宇宙是由活力的，而不是僵死的。他认为电就是宇宙的活力，是宇宙的灵魂，磁、光、热是相互联系的。 1777年，法国物理学家库仑发明了能够以非常高的精度测出非常小的力的扭秤，利用扭秤可以算出磁力或者静电力的大小。1785年，库仑利用自己的扭秤建立了库仑定理，即两个电荷之间的力与两电荷的乘积成正比，与他们之间的距离平方成反比。库伦定理是电学史上第一个定量规律，他使电学研究从定性阶段进入到了定量阶段，在电学史上是一块重要的里程碑。

1789年，生物学家迦伐尼发现了动物电。1800年，迦伐尼的好朋友伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流，这个装置后来称为伏打电堆，他还把锌片和铜片放在盛有盐水或稀酸的杯中，放多这样的小杯子中联起来，组成电池。他指出这种电池“具有取之不尽，用之不完的电”，“不预先充电也能给出电击”。伏打电堆（电池）的发明，提供了产生恒定电流的电源——化学电源，使人们有可能从各个方面研究电流的各种效应。从此，电学进入了一个飞速发展的时期——电流和电磁效应的新时期。

直到现在，我们用的干电池就是经过改时后的伏打电池。干电池中用氯化铵的糊状物代替了盐水，用石墨棒代替了铜板作为电池的正极，而外壳仍然用锌皮作为电池的负极。人们为了纪念他们的功绩，就把这种电池称为伽伐尼电池或伏打电池，并把电压的单位用“伏特”来命名。

奥斯特是谢林的信徒，他从1807年开始研究电与磁之间的关系。1820年，他发现，任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应。奥斯特的发现揭示了长期以来认为性质不同的电现象与磁现象之间的联系，电磁学立即进入了一个崭新的发展时期。

奥斯特的发现轰动了整个欧洲，著名物理学家安培重复了奥斯特的实验，并加以发展，安培在这个实验中发现磁针转动的方向与电流方向的关系服从右手定则，即是后人称它为“安培右手定则”。接着他研究了载流导线之间的相互作用，建立了电流元之间的相互作用规律——安培定律。与此同时，比奥——萨伐定律也得到发现。

电流磁效应的发现，是电流的测量成为了可能，1826年，欧姆发现的电路的基本规律——欧姆定律，即R U

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