科学技术史第八讲

目录
1 电学的早期发现 2 电磁理论的建立 3 进化论的创立 4 物理、化学原子论的兴起
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人类很早就注意到了电与磁的自然现象
（1） 公元前585年，希腊哲学家 泰勒斯已记载了用木块摩擦过的 琥珀吸引碎草等轻小物体，以及
天然磁矿石吸引铁的现象。
（2）春秋战国时期（公元前 770—221年），已有“山上有慈 石者，其下有铜金”，“慈石名 铁，或引之也”等磁石吸铁的记
②1745年荷兰莱顿的穆欣布罗克为了避免电在空气中逐渐消失，试图寻找一 种保存电的方法。从而发明了电容器的原形—莱顿瓶。这种贮存电的方法同 时也被德国的克莱斯特独立地发现。
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莱顿瓶
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电学史上第一个保存电 荷的容器诞生了。它是一个 玻璃瓶，瓶里瓶外分别贴有 锡箔，瓶里的锡箔通过金属 链跟金属棒连接，棒的上端 是一个金属球，由于它是在 莱顿城发明的。所以叫做莱 顿瓶，这就是最初的电容器。
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三、拉瓦锡化学革命
吉尔伯特第一次明确的区分了电的吸引和磁的吸引。在吉尔伯特看来： ①磁性是天然的，而电性需经摩擦产生； ②磁力作用只在少数物体间发生，电力作用则是普遍的；磁力有两种——
引力和斥力，电力仅有引力； ③磁体之间作用不受中间物体影响，而带电体则不然。 因此，吉尔伯特得出电与磁是两种截然无关的现象的结论。这个结论，影
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1 电学的早期发现 2 电磁理论的建立 3 进化论的创立 4 物理、化学原子论的兴起
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十九世纪的科学技术
1．经典电磁学的创立
[丹] 奥斯特 [法] 安培 [英] 法拉第 [英]麦克斯韦 [德]赫兹
（1787-1851） （1775-1836）（1791-1867)（1831-1879）（1857-1894）
响后人在随后的两百多年里一直把电现象和磁现象分开研究。。
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十八世纪电的研究迅速发展起来
①1729年英国的格雷研究琥珀的电效应是否可传递给其它物体时，发现导体 和绝缘体的区别。1733年法国的杜费把电区分为“玻璃的”和“树脂的”两 种，他得到：带相同电的物体互相排斥，带不同电的物体彼此吸引。他把电 想象为二元流体，当它们结合在一起时，彼此中和。
• 富兰克林在1752年 进行了著名的费城 实验——从天空中 收集闪电
富兰克林提出的电荷守恒定律 ⑴正电和负电，在本质上不应有什么差别； ⑵摩擦起电过程中，总是形成等量的异种电荷； ⑶摩擦起电过程中，一方失去的电荷与另一方得到的电荷在数量上相等。
于是，在上述推论的基础ห้องสมุดไป่ตู้，他总结出一个普遍的原理：电荷既不能创生也不能消灭， 只不过是从某一个带电体转移到另外一个带电体；在电荷转移过程中，电荷的总量是不 变的。这就是电荷守恒定律的最原始的表述方式。
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莱顿瓶-人类最早的电容器
莱顿瓶的发明使物理学第一次有办法得到很多电荷，并对其性质进行 研究。1746年，英国伦敦一名叫柯林森的物理学家，通过邮寄向美国 费城的本杰明.富兰克林赠送了一只莱顿瓶，并在信中向他介绍了使用 方法，这直接导致了1752年富兰克林著名的费城实验。
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从天空中收集闪电的富兰克林
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电流磁效应的发现
1820年丹麦物理学家奥斯特（1787— 1851）发现了电流磁效应，首次揭开了电 与磁的内在联系，使电磁学的研究开始进
入了一个迅速发展的时期。他的发现奠定了电动机的基本原理， 包含了后来电报、电动机、电磁铁等电力技术应用的巨大可能性 。
从1820年至1825年，法国物理学家安培（ 1775—1836）进行了一系列精心设计的电磁学实验 。
⑤1811年泊松把势论用于静电学，发展了静电学的解析理论。
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库伦扭秤
• 库仑扭秤是研究 电荷间相互作用 的一种实验装置。
扭秤的原理：先使两个小球各带一定的电荷，这时横杆会因带电小球受电力作用而
偏转。转动悬丝上端的旋钮，使小球回到原来位置。这时是丝的扭力矩等于施于杆端 小球上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则 由旋钮上指针转过的角度和横杆的长度，可知在此距离下两带电小球之间的相互作用 力。
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静电学的逐步建立
十八世纪后期，开始电作用的定量研究。
①1766年普里斯特利由实验猜测电力与万有引力有相似的平方反 比律；
②1769年罗宾逊由实验第一次直接测定得到验证；
③1773年卡文迪许由实验推出方次与2相差不超过2%，1879年由麦 克斯韦整理公诸于世。
④1785年库仑由“库仑扭秤”直接测定了两个静止点电荷的作用 力的库仑定律。从此电学的研究开始进入科学行列。
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库伦定律：
两个点电荷所受到的作用力的大小与两者所带电荷的乘积成正比，与两者 距离的平方成反比，同性相斥，异性相吸
高斯定律：
通过一个闭合的曲面的电通量等于这个曲面所围区域内的电量的代数和除 以静电常数。
由库伦定律可以推导出高斯定理，不过有意思的是，对运动的电荷 而言，库伦定律不再成立，但高斯定理却依然正确，所以，库伦定律只 能适用于静止的点电荷。
科学技术史第八讲：古典科学的全面发展
电子科技大学
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载。
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吉尔伯特的开创性贡献
• 吉尔伯特“小地球”实验。 他用一块天然磁石磨制成一 个大磁石球，用小铁丝制成 小磁针放在磁石球上面，结 果发现这根小磁针的全部行 为和指南针在地球上的行为 十分相似。吉尔伯特把这个 大磁石球叫做“小地球”。
由此，吉尔伯特提出一个假设：地球是一个巨大的磁石，它的两极位 于地理北极和地理南极附近。这个假设后来经德国数学家高斯从数学上加 以论证和完善，至今仍是地磁理论的典型概念。