电磁学概述

普通物理
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电磁学概述
（1课时）
一、电磁学发展综述
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公元前 600 年，古 希腊学者泰勒斯第 一次记载电磁现象
1820年，丹麦学 者奥斯特发现电 流对磁针的作用
1831年，英国物 理学家法拉第发 现电磁感应现象
1865年，英国物 理学麦克斯韦提 出电磁场理论
1905年爱因斯坦 建立狭义相对论
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古希腊 古希腊人利用琥珀制作首饰，她们把琥珀叫做“elektron”， 这就是英文中“电”这个词的来历。 公元前 600 年前后，学者泰勒斯观察到通过摩擦琥珀可以吸 引羽毛，磁矿石吸引铁片的现象，他研究的结论是：“万物 皆有灵。 磁吸铁，故磁 有灵。” 按照他的说法， 自然琥珀也有灵。
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亚里斯多德时代认为雷的发生是由于大地上的水蒸气上升， 形成雷雨云，雷雨云遇到冷空气凝缩而变成雷雨，同时伴随 出现强光。
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古代中国 中国早在公元前 2,500 年前后就 已经具有天然的磁石知识。《吕 氏春秋》记载，公元前 1,000 年 前后就已经有指南针，用磁针来 辨别方向。 公元前的中国人认为打雷是神仙——雷公和电母的行为，打 雷是雷公在天上敲大鼓，闪电是电母用两面镜子把光射向下 界。
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电磁理论的研究是自然科学中的重要组成部分 电能是应用最广泛的能源 电磁波是最重要的信息传递媒介 电磁理论是工程技术各领域的重要支撑
三、电磁学的主要内容
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静电学、电路 静磁学、磁路 电磁效应、电磁场、电磁波
本学期的主要内容： 静电学 研究静止电荷产生电场及电场对电荷作用的规律。 静磁学 研究电流（运动电荷）产生磁场以及磁场对电流（电荷）的 作用。
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电池的诞生 通过用各种金属进行实验，意大利帕维亚大学教授伏打证明 了锌，铅，锡，铁，铜，银，金，石墨这个系列中的两种金 属相互接触时，系列中排在前面的金属带正电，排在后面的 金属带负电。他把铜和锌做为两个电极置于稀硫酸中，从而 发明了伏打电池。电压的单位“伏特”就是以他的名字命名 的。
二、学习电磁学的重要性
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不幸的实验 1752年，富兰克林联想到往莱顿瓶里蓄电的事，做了一个把 风筝放到雷雨云里去的实验。结果发现：天上的云带电性质 与地面摩擦产生的电荷性质完全一样，并且雷雨云有时带正 电有时带负电。 这个风筝实验很有名，许多科学家都很感兴趣，也跟着做。 1753年7月，俄罗斯科学家利赫曼为验证富兰克林的发现在实 验中不幸遭电击身亡。
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电能产生雷 1708年，英国人沃尔认为雷是静电产生的。
现在，人类已经认识到雷电是一种放电现象，闪电附近温度 可达 10,000 ~ 20,000 摄氏度，使该区 域空气剧烈膨胀产生雷声 ，如果是云 层与地面物体产生放电 ，物体内水份 迅速气化 ，与气体一起产生剧烈膨胀 从而毁坏物体。 闪电发生时还可能发生感应雷击现象， 即地面上的导体表面感应出大量电荷， 与附近物体发生放电从而造成破坏。
四、学习方法
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注意理解电磁学中所定义的物理量的物理本质。 注意解决电磁学问题的方法和技巧。 注意矢量的运算。 注意应用类比的方法理解电磁学规律。 注意将物理问题形象化。
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防止被雷击 1748 年富兰克林按英国人沃尔的观念设计了避雷针。
牢记：雷雨天气室外防雷击的原则： 不要顶天立地，尽量降低自己； 不要霸占地盘，人体与地面的接触面要尽量
缩小以防止因“跨步电压”造成伤害； 不要靠近导体、孤立大树和无避雷装置的高
大建筑体； 不要手持金属物体高举头顶； 不要露天洗浴，因水导电好，易遭雷击。
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把电装起来 1746年，莱顿大学教授缪森布鲁克发明了一种存贮静电的瓶 子，这就是后来很有名的“莱顿瓶”。
缪森布鲁克本来想像往瓶子里装水那样把电装进瓶子里，他 首先在瓶子里灌上水，然后用 一根金属丝把摩擦玻璃棒连到 水里。结果他被重重地“电击” 了一下，据说事后他这样说： “就算是国王命令，我也不想 再做这种可怕的实验了”。
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近代西方：揭开“电与磁”的神秘面纱 地球是磁石 英国人吉尔伯特是伊丽莎白女王的御医，他对磁进行了研究， 总结多年关于磁的实验结果，于 1,600 著书《论磁学》，指 出地球本身就是一块大磁石，并阐述了罗盘的磁倾角问题。 摩擦能起电 吉尔伯特还研究了摩擦琥珀吸引羽毛的现象，指出这种现象 不仅存在于琥珀上，而且存在于硫磺，毛皮，陶瓷，火漆， 纸，丝绸，金属，橡胶等物质中。