电磁学概述...ppt
1 1普通物理普通物理普通物理普通物理电磁学概述电磁学概述（1课时）课时）2 2一、电磁学发展综述一、电磁学发展综述一、电磁学发展综述一、电磁学发展综述1905年爱因斯坦年爱因斯坦建立狭义相对论建立狭义相对论1865年，英国物年，英国物理学麦克斯韦提理学麦克斯韦提出电磁场理论出电磁场理论公元前公元前 600 年，古年，古希腊学者泰勒斯第希腊学者泰勒斯第一次记载电磁现象一次记载电磁现象1820年，丹麦学年，丹麦学者奥斯特发现电者奥斯特发现电流对磁针的作用流对磁针的作用1831年，英国物年，英国物理学家法拉第发理学家法拉第发现电磁感应现象现电磁感应现象3 3n古希腊古希腊n古希腊人利用琥珀古希腊人利用琥珀制作首饰制作首饰，她们把琥珀叫做，她们把琥珀叫做“elektron”，这就是英文，这就是英文中中“电电”这个这个词的来历。词的来历。n公元前公元前 600 年前后，学者年前后，学者泰勒斯泰勒斯观察到通过摩擦琥珀可以吸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：引羽毛，磁矿石吸引铁片的现象，他研究的结论是：“万物万物皆有灵。皆有灵。磁磁吸铁，故吸铁，故磁磁有有灵。灵。”按照他按照他的说法的说法，自然琥珀自然琥珀也有灵。也有灵。4 4n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，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。出现强光。5 5n古代中国古代中国n中国早在公元前中国早在公元前 2,500 年前后就年前后就已经具有天然的磁石知识。已经具有天然的磁石知识。吕吕氏春秋氏春秋记载，公元前记载，公元前 1,000 年年前后就已经有指南针，用磁针来前后就已经有指南针，用磁针来辨别方向。辨别方向。n公元前的中国人认为打雷是神仙公元前的中国人认为打雷是神仙雷公和电母的行为，打雷公和电母的行为，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。界。6 6n近代西方：近代西方：揭开揭开“电与磁电与磁”的神秘面纱的神秘面纱n地球是磁石地球是磁石英国人英国人吉尔伯特吉尔伯特是伊丽莎白女王的御医，他对磁进行了研究，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，于总结多年关于磁的实验结果，于 1,600 著书著书论磁学论磁学，指，指出出地球本身就是一块大磁石地球本身就是一块大磁石，并阐述并阐述了罗盘的磁倾角问题。了罗盘的磁倾角问题。n摩擦能起电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，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。纸，丝绸，金属，橡胶等物质中。7 7n电能产生雷电能产生雷1708年，英国人年，英国人沃尔沃尔认为雷是静电产生的。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，闪电附近温度可达可达 10,000 20,000 摄氏度，使摄氏度，使该该区区域域空气剧烈膨胀产生雷声空气剧烈膨胀产生雷声，如果，如果是是云云层层与地面物体产生放电与地面物体产生放电，物体内，物体内水水份份迅速迅速气化气化，与气体一起产生剧烈，与气体一起产生剧烈膨膨胀胀从而从而毁坏物体。毁坏物体。闪电发生时还可能发生感应雷击现象，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，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。与附近物体发生放电从而造成破坏。8 8n把电装起来把电装起来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子，这就是后来很有名的“莱顿瓶莱顿瓶”。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，首先在瓶子里灌上水，然后然后用用一一根金属丝把摩擦根金属丝把摩擦玻璃棒玻璃棒连到连到水水里里。结果他。结果他被被重重重重地地“电击电击”了了一下，一下，据说事后他这据说事后他这样样说：说：“就算是国王命令，就算是国王命令，我也不想我也不想再再做这种可怕的做这种可怕的实验了实验了”。9 9n防止被雷击防止被雷击1748 年年富兰克林富兰克林按英国人沃尔的观念设计了避雷针。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：牢记：雷雨天气室外防雷击的原则：n不要顶天立地，尽量降低自己；不要顶天立地，尽量降低自己；n不要霸占地盘，人体与地面的接触面要不要霸占地盘，人体与地面的接触面要尽尽量量缩小缩小以防止因以防止因“跨步电压跨步电压”造成伤害；造成伤害；n不要靠近导体、孤立大树和无避雷装置不要靠近导体、孤立大树和无避雷装置的的高高大大建筑体；建筑体；n不要手持金属物体高举头顶；不要手持金属物体高举头顶；n不要露天洗浴，因水导电好，易遭雷击。不要露天洗浴，因水导电好，易遭雷击。1010n不幸的实验不幸的实验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：风筝放到雷雨云里去的实验。结果发现：天上的云带电性质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。这个风筝实验很有名，许多科学家都很感兴趣，也跟着做。1753年年7月，俄罗斯科学家利月，俄罗斯科学家利赫曼赫曼为验证富兰克林的发现在实为验证富兰克林的发现在实验中不幸遭电击身亡。验中不幸遭电击身亡。11 11n电池的诞生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通过用各种金属进行实验，意大利帕维亚大学教授伏打伏打证明证明了锌，铅，锡，铁，铜，银，金，石墨这个系列中的两种金了锌，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。他金属带负电。他把铜和锌做为两个电极置于稀硫酸中，从而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。发明了伏打电池。电压的单位电压的单位“伏特伏特”就是以他的名字命名就是以他的名字命名的。的。1212二、学习电磁学的重要性二、学习电磁学的重要性二、学习电磁学的重要性二、学习电磁学的重要性n电磁理论的研究是自然科学中的重要组成部分电磁理论的研究是自然科学中的重要组成部分n电能是应用最广泛的能源电能是应用最广泛的能源n电磁波是最重要的信息传递媒介电磁波是最重要的信息传递媒介n电磁理论是工程技术各领域的重要支撑电磁理论是工程技术各领域的重要支撑1313三、电磁学的主要内容三、电磁学的主要内容三、电磁学的主要内容三、电磁学的主要内容n静电学、电路静电学、电路n静磁学、磁路静磁学、磁路n电磁效应、电磁场、电磁波电磁效应、电磁场、电磁波n本学期的主要内容：本学期的主要内容：n静电学静电学研究研究静止电荷产生电场及电场对电荷作用的规律。静止电荷产生电场及电场对电荷作用的规律。n静磁学静磁学研究研究电流（运动电荷）产生磁场以及磁场对电流（电荷）的电流（运动电荷）产生磁场以及磁场对电流（电荷）的作用。作用。1414四、学习方法四、学习方法四、学习方法四、学习方法n注意理解电磁学中所定义的物理量的物理本质。注意理解电磁学中所定义的物理量的物理本质。n注意解决电磁学问题的方法和技巧。注意解决电磁学问题的方法和技巧。n注意矢量的运算。注意矢量的运算。n注意应用类比的方法理解电磁学规律。注意应用类比的方法理解电磁学规律。n注意将物理问题形象化。注意将物理问题形象化。
