电磁学发展史.ppt

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1、电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学关于电磁学发展史现在学习的是第1页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学一、一、磁与静电磁与静电希腊希腊七贤中有一位名叫泰勒斯的七贤中有一位名叫泰勒斯的哲学家。公元前哲学家。公元前600年前后，泰勒斯看年前后，泰勒斯看到当时的希腊人通过摩擦琥珀吸引羽毛，到当时的希腊人通过摩擦琥珀吸引羽毛，用磁铁矿石吸引铁片的现象，曾对其原用磁铁矿石吸引铁片的现象，曾对其原因进行过一番思考。据说他的解释是：因进行过一番思考。据说他的解释是：“万物皆有灵。磁吸铁，故磁有灵。万物皆有灵。磁吸铁，故磁有灵。”这这里所说的里所说的“磁磁”就是磁铁矿石。希腊人

2、把就是磁铁矿石。希腊人把琥珀琥珀叫做叫做“elektron”（与英文（与英文“电电”同音）。他们从波罗同音）。他们从波罗的海沿岸进口琥珀，用来制作手镯和首饰。当时的的海沿岸进口琥珀，用来制作手镯和首饰。当时的宝石商们也知道摩擦琥珀能吸引羽毛，不过他们认宝石商们也知道摩擦琥珀能吸引羽毛，不过他们认为那是神灵或者魔力的作用。为那是神灵或者魔力的作用。现在学习的是第2页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学在东方，在东方，中国中国人民早在公元前人民早在公元前25002500年前后就已经具有天然的磁石知识。古年前后就已经具有天然的磁石知识。古人将磁石称为慈石来形容磁石人将磁石称为慈石

3、来形容磁石“以为母以为母也，故能引其子也，故能引其子”的功能。据的功能。据吕氏春吕氏春秋秋一书记载，中国在公元前一书记载，中国在公元前10001000年前后年前后就已经有的就已经有的指南针指南针，他们在古代就已经，他们在古代就已经用磁针来辨别方向了。在用磁针来辨别方向了。在1313世经罗盘就已世经罗盘就已经在航海中得到了应用。那时的罗盘是经在航海中得到了应用。那时的罗盘是把加工成针形的磁铁矿石放在秸秆里，把加工成针形的磁铁矿石放在秸秆里，使之能浮在水面上。使之能浮在水面上。现在学习的是第3页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学 到了到了1414世纪初，又制成了用绳子把磁针吊

4、世纪初，又制成了用绳子把磁针吊起来的航海罗盘。这种罗盘在起来的航海罗盘。这种罗盘在14921492年哥伦布发年哥伦布发现美洲新大陆以及现美洲新大陆以及15191519年麦哲伦发现环绕地球年麦哲伦发现环绕地球一周的航线时发挥了重要的作用。一周的航线时发挥了重要的作用。十三世纪前后，欧洲学术复兴，通过十三世纪前后，欧洲学术复兴，通过实实验验研究自然规律蔚然成风。当时通过磁学实验，研究自然规律蔚然成风。当时通过磁学实验，发现了磁石有两极，并命名为发现了磁石有两极，并命名为N极和极和S极，并极，并证实了异性磁极相吸，同性磁极相斥。还发证实了异性磁极相吸，同性磁极相斥。还发现一根磁针断为两半时，现一根磁

5、针断为两半时，现在学习的是第4页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学每一半又各自成为一根独立的小每一半又各自成为一根独立的小磁针。但这股实验风气，立即遭磁针。但这股实验风气，立即遭到教廷中那些僧侣的反对，被压到教廷中那些僧侣的反对，被压了下去。电和磁的研究又进入了了下去。电和磁的研究又进入了停顿期停顿期。直到英国人直到英国人吉尔伯特吉尔伯特作为伊丽莎白女王的御医，作为伊丽莎白女王的御医，他在当医生的同时，也对磁进行他在当医生的同时，也对磁进行了研究。他总结了多年来关于磁的实验结果，了研究。他总结了多年来关于磁的实验结果，于于16001600年出了一本取名为年出了一本取名为论

6、磁学论磁学的书。书的书。书中指出地球本身就是一块大磁石，并且详细地中指出地球本身就是一块大磁石，并且详细地阐述了罗盘的磁倾角问题。吉尔伯特还认真研阐述了罗盘的磁倾角问题。吉尔伯特还认真研究了摩擦琥珀吸引羽毛的现象，指出这种现象究了摩擦琥珀吸引羽毛的现象，指出这种现象不仅存在于不仅存在于 现在学习的是第5页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学琥珀上，而且存在于硫磺，毛皮，陶瓷，琥珀上，而且存在于硫磺，毛皮，陶瓷，火漆，纸，丝绸，金属，橡胶等是摩擦起火漆，纸，丝绸，金属，橡胶等是摩擦起电物质系列。把这个系列中的两种物质相电物质系列。把这个系列中的两种物质相互摩擦，系列中排在前面

7、的物质将带正电，互摩擦，系列中排在前面的物质将带正电，排在后面的物质将带负电。排在后面的物质将带负电。那时候，主要的研究方法就是那时候，主要的研究方法就是思考思考，而他主张真正的研究应该以实验为基础，而他主张真正的研究应该以实验为基础，他提出这种主张并付诸实践，在这点上，他提出这种主张并付诸实践，在这点上，可以说吉尔伯特是近代科学研究方法的开可以说吉尔伯特是近代科学研究方法的开创者。创者。现在学习的是第6页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学1663年，盖里克发明摩擦起电机年，盖里克发明摩擦起电机;1720年，英国牧师格雷研究了电的传导现象年，英国牧师格雷研究了电的传导现象

8、;1733年，杜非分别了两种电：松脂电和玻璃电；年，杜非分别了两种电：松脂电和玻璃电；1746年，富兰克林提出了正电、负电的概念一年，富兰克林提出了正电、负电的概念一直沿用至今。直沿用至今。电这个神奇的精灵总是一闪而逝，与对它电这个神奇的精灵总是一闪而逝，与对它好奇，并热心研究它的人捉迷藏，但它还是没好奇，并热心研究它的人捉迷藏，但它还是没有逃过人类智慧有逃过人类智慧终于有一天，人们在终于有一天，人们在莱顿瓶莱顿瓶里捉住了它里捉住了它现在学习的是第7页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学1745年，荷兰莱顿城莱顿大学教授年，荷兰莱顿城莱顿大学教授马森布马森布洛克洛克（Mus

9、schenbrock)发现了发现了莱顿瓶莱顿瓶，为贮存电，为贮存电荷找到了一个方法。莱顿瓶就是一个玻璃瓶，在瓶荷找到了一个方法。莱顿瓶就是一个玻璃瓶，在瓶里和瓶外分别贴有锡箔。瓶里锡箔通过金属链与金里和瓶外分别贴有锡箔。瓶里锡箔通过金属链与金属棒连接，棒的上端是一个金属球。法国人诺莱特属棒连接，棒的上端是一个金属球。法国人诺莱特在一座巴黎大教堂前邀请了法国路易十五的皇室成在一座巴黎大教堂前邀请了法国路易十五的皇室成员临场观看：七百名修道士手拉手排成一行，排头员临场观看：七百名修道士手拉手排成一行，排头的修道士用手握住莱顿瓶，当莱顿瓶充电后，让排的修道士用手握住莱顿瓶，当莱顿瓶充电后，让排尾的修

10、道士触摸莱顿瓶的引线。顿时，七百名修道尾的修道士触摸莱顿瓶的引线。顿时，七百名修道士几乎同时跳了起来。在场的人目瞪口呆，从而展士几乎同时跳了起来。在场的人目瞪口呆，从而展示了电的巨大威力示了电的巨大威力。现在学习的是第8页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学在公元前的中国，打雷被认为是神的行为。在公元前的中国，打雷被认为是神的行为。说是有五位司说是有五位司雷电雷电的神仙，其长者称为雷祖，的神仙，其长者称为雷祖，雷祖之下是雷公和电母。打雷就是雷公在天上敲雷祖之下是雷公和电母。打雷就是雷公在天上敲大鼓，闪电就是电母用两面镜子把光射向下界。大鼓，闪电就是电母用两面镜子把光射向下界

11、。到了亚里斯多德时代就已经比较科学了。认为雷到了亚里斯多德时代就已经比较科学了。认为雷的发生是由于大地上的水蒸气上升，形成雷雨云，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，同时伴随出雷雨云遇到冷空气凝缩而变成雷雨，同时伴随出现强光。认为雷是静电而产生的是英国人沃尔，现强光。认为雷是静电而产生的是英国人沃尔，那是那是1708年的事。年的事。1748年，年，富兰克林富兰克林基于同样基于同样的认识设计了避雷针。的认识设计了避雷针。现在学习的是第9页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学富兰克林（富兰克林（1706-1790）美国人，）美国人，在全家

12、在全家17个孩子中排行个孩子中排行15，其父是小手，其父是小手工业者，家境贫困。他在工业者，家境贫困。他在10岁时缀学，岁时缀学，12岁当印刷所学徒，阅读了许多书籍，岁当印刷所学徒，阅读了许多书籍，后来成为科学家和政治家。他科学兴趣广后来成为科学家和政治家。他科学兴趣广泛，研究了火炉的改良，植物的移植，传泛，研究了火炉的改良，植物的移植，传染病的防治，研究了极光现象，写出了染病的防治，研究了极光现象，写出了电学的实验和电学的实验和研究研究的著作。他还是独立宣言和美国宪法的起草人的著作。他还是独立宣言和美国宪法的起草人之一，为祖国的独立和解放作出了贡献的政治活动家。之一，为祖国的独立和解放作出了

13、贡献的政治活动家。美国独立战争期间，已经年老的富兰克林代表初创的美国独立战争期间，已经年老的富兰克林代表初创的美国出使法国，利用英法之间的矛盾争取了法国的援美国出使法国，利用英法之间的矛盾争取了法国的援助。助。现在学习的是第10页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学 1743 1743年创立美国哲学学会；年创立美国哲学学会；17511751年协助创办宾夕法年协助创办宾夕法尼亚大学，尼亚大学，17561756年当选为英国皇家学会会员。自己年当选为英国皇家学会会员。自己写的墓志铭：写的墓志铭：“印刷工富兰克林印刷工富兰克林”。富兰克林富兰克林4040岁时，观看了电学实验，从而对

14、电岁时，观看了电学实验，从而对电有了兴趣。其中有一个想法，天上的电和地电有了兴趣。其中有一个想法，天上的电和地电是统一的吗是统一的吗?1752?1752年年7 7月，一个电闪雷鸣的上午，他月，一个电闪雷鸣的上午，他将一个风筝放到空中，风筝下有一根铁丝，铁丝下将一个风筝放到空中，风筝下有一根铁丝，铁丝下栓一根麻绳，麻绳的下一端拴丝线，绳线接触处栓栓一根麻绳，麻绳的下一端拴丝线，绳线接触处栓了一把钥匙。同时他还把从云端了一把钥匙。同时他还把从云端“吸取吸取”的电荷收的电荷收集在莱顿瓶中，并进行其它实验。集在莱顿瓶中，并进行其它实验。现在学习的是第11页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学

15、普通物理学现象：麻绳上得纤维向四周自立，犹如现象：麻绳上得纤维向四周自立，犹如“怒发冲冠怒发冲冠”，铜钥匙可以给莱顿瓶充电，与摩擦电性质完全相同。，铜钥匙可以给莱顿瓶充电，与摩擦电性质完全相同。小插曲：为了验证小插曲：为了验证“地电地电”与与“天电天电”的相同处，的相同处，富兰克林想到雷可以击死动物，于是他就实验用富兰克林想到雷可以击死动物，于是他就实验用“地地电电”去击杀火鸡，结果被电打昏了。苏醒后，却不介去击杀火鸡，结果被电打昏了。苏醒后，却不介意地说：意地说：“我本想用电杀死一只火鸡，结果差点电死我本想用电杀死一只火鸡，结果差点电死了一个傻瓜。了一个傻瓜。”然而，风险是的确存在的。然而，

16、风险是的确存在的。1753年，年，俄国的俄国的利赫曼利赫曼在做大气放电实验时不幸中电身亡，为科在做大气放电实验时不幸中电身亡，为科学献身。学献身。富兰克林的工作，揭开了雷电的奥秘，富兰克林的工作，揭开了雷电的奥秘，统一统一了了“天电天电”和和“地电地电”，震惊了科学界；富兰克林还将其发现，震惊了科学界；富兰克林还将其发现转化为应用转化为应用避雷针诞生了。避雷针诞生了。现在学习的是第12页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学从定性到定量从定性到定量库仑定律的发现库仑定律的发现 1电力作用的猜测电力作用的猜测1759年，德国柏林科学院院士年，德国柏林科学院院士爱皮努斯爱皮努斯（

17、F.U.T.Aepinus)在书中假设电荷之间的斥力和吸力随在书中假设电荷之间的斥力和吸力随带电物体的距离的减小而增大。带电物体的距离的减小而增大。1760年，年，D.伯努利首先猜伯努利首先猜测电力会不会跟万有引力一样，服从平方反比定律。他测电力会不会跟万有引力一样，服从平方反比定律。他的想法在当时具有一定的代表性。的想法在当时具有一定的代表性。2富兰克林富兰克林的空罐实验的空罐实验用丝线将一小块软木悬挂在带电金属罐外的附近，用丝线将一小块软木悬挂在带电金属罐外的附近，软木受到吸引。但把它悬挂在罐内时，不论在罐内何软木受到吸引。但把它悬挂在罐内时，不论在罐内何处，它都不受电力。富兰克林写信将这

18、一现象告之他处，它都不受电力。富兰克林写信将这一现象告之他的英国朋友普利斯特利（化学家，氧气的发现者），的英国朋友普利斯特利（化学家，氧气的发现者），普利斯特利想到普利斯特利想到:1687年牛顿曾证明年牛顿曾证明:万有引力若服从平万有引力若服从平方反比定律，则均匀的物质球壳对壳内物体应无作方反比定律，则均匀的物质球壳对壳内物体应无作用。用。现在学习的是第13页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学普利斯特利重复了上述实验，并将空罐实普利斯特利重复了上述实验，并将空罐实验与牛顿推理类比。在验与牛顿推理类比。在1767年年电学历史和现电学历史和现状极其原始实验状极其原始实验一书中

19、他写到：一书中他写到：“难道我们难道我们就不能从这个实验得出结论：电的吸引与万有就不能从这个实验得出结论：电的吸引与万有引力服从同一定律，即平方反比关系，因为很引力服从同一定律，即平方反比关系，因为很容易证明，假如地球是一个球壳，在壳内的物容易证明，假如地球是一个球壳，在壳内的物体受到一边的吸引力，决不会大于另一边的吸体受到一边的吸引力，决不会大于另一边的吸引。引。”但是，普利斯特利的结论并没有得到科但是，普利斯特利的结论并没有得到科学界的重视，因为他没有进行的论证，只是处学界的重视，因为他没有进行的论证，只是处于猜测阶段。于猜测阶段。现在学习的是第14页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普

20、通物理学普通物理学3.罗比逊实验罗比逊实验罗比逊罗比逊（JohnRobiso，苏格兰人），苏格兰人），受爱皮努斯受爱皮努斯的影响，的影响，设计了一个杠杆装置，利用活动杆所受重设计了一个杠杆装置，利用活动杆所受重力和电力的平衡，从支架的平衡角度求电力与距离力和电力的平衡，从支架的平衡角度求电力与距离的关系。并得出结论：在实验误差范围内，电力服的关系。并得出结论：在实验误差范围内，电力服从平方反比定律。从平方反比定律。4.库仑库仑的引力实验的引力实验 （1）库仑生平库仑生平(C.A.Coulomb,1736-1806)，法国人，青年时是军事，法国人，青年时是军事工程师，工程师，1764年起服军役，

21、年起服军役，1776年因年因身体原因回到巴黎，从此致力于科学身体原因回到巴黎，从此致力于科学研究。研究。1779年因研究磁石问题获奖励，年因研究磁石问题获奖励，1781年因关于摩擦的研究获法国科学院奖励，同年年因关于摩擦的研究获法国科学院奖励，同年因论述扭力的论文被选为法国科学院院士。因论述扭力的论文被选为法国科学院院士。现在学习的是第15页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学2.同种电荷的斥力测量同种电荷的斥力测量库仑的库仑的扭秤实验扭秤实验由于金属丝的扭力正比于扭转角，将扭丝悬挂起来，由于金属丝的扭力正比于扭转角，将扭丝悬挂起来，通过扭转角的大小即可测量电荷间作用力的大

22、小，其精度通过扭转角的大小即可测量电荷间作用力的大小，其精度可达万分之一格令，可达万分之一格令，1785年库仑据此制成电秤，用以年库仑据此制成电秤，用以测定电力，叫作库仑扭秤。测定电力，叫作库仑扭秤。但对于异种电荷，由但对于异种电荷，由于两球相吸，接触后电荷中和，无法继续进行实验。于两球相吸，接触后电荷中和，无法继续进行实验。3.异种电荷的引力测量异种电荷的引力测量库仑库仑电摆实验电摆实验和单摆类比：由于地球对物体的作用力反比于两者之和单摆类比：由于地球对物体的作用力反比于两者之间距离的平方，所以地面上的单摆的摆动周期正比于摆锤间距离的平方，所以地面上的单摆的摆动周期正比于摆锤离地心的距离，即

23、离地心的距离，即T r T=2(L/g)1/2和和gGM/r2，将将后式后式g代入前式代入前式。若电荷间的引力也遵循距离平方的反。若电荷间的引力也遵循距离平方的反比关系，则由带电体间引力产生的物体的摆动，其摆动比关系，则由带电体间引力产生的物体的摆动，其摆动周期周期T必定也正比于两带电体之间的距离必定也正比于两带电体之间的距离r，从而设计电，从而设计电摆实验。摆实验。现在学习的是第16页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学库仑通过对实验结果的分析与处理，得出库仑通过对实验结果的分析与处理，得出电的引力和斥力都遵守平方反比规律，并于电的引力和斥力都遵守平方反比规律，并于178

24、5年在法国科学院发表论文，提出著名的年在法国科学院发表论文，提出著名的库仑定律。库仑定律。库仑定律的建立使电磁学进入了定量的研究，库仑定律的建立使电磁学进入了定量的研究，使电磁学真正成为一门科学。使电磁学真正成为一门科学。类比类比的研究方法：如果不是与万有引力进行类的研究方法：如果不是与万有引力进行类比，单靠实验具体数据的积累，严格的库仑定律比，单靠实验具体数据的积累，严格的库仑定律的形式将很难得到。由此我们可以看到类比在科的形式将很难得到。由此我们可以看到类比在科学研究中的作用。学研究中的作用。现在学习的是第17页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学贾法尼贾法尼（1737

25、-1798）的研究）的研究:意大利人，解剖学教授。意大利人，解剖学教授。1780年他与学年他与学生解剖青蛙，发现电火花会使蛙腿抽搐，后来生解剖青蛙，发现电火花会使蛙腿抽搐，后来他又发现当用铜钩倒挂蛙腿，再用铁梁横挑，他又发现当用铜钩倒挂蛙腿，再用铁梁横挑，蛙腿也会痉挛。蛙腿也会痉挛。1791年发表了论文年发表了论文论肌肉运论肌肉运动中的电力动中的电力。他是发现电流的第一人，但认。他是发现电流的第一人，但认为是一种动物电。意大利帕维大学教授为是一种动物电。意大利帕维大学教授伏达伏达，否定了伽伐尼动物说。他认为，电来自两种不同否定了伽伐尼动物说。他认为，电来自两种不同金属的接触，青蛙只不过是起了验

26、电器的作用。金属的接触，青蛙只不过是起了验电器的作用。二、由静电到二、由静电到“动电动电”（电流）（电流）现在学习的是第18页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学通过用各种金属进行实验，通过用各种金属进行实验，意大意大利帕维亚大学教授利帕维亚大学教授伏达（伏达（17451827证明了锌，铅，锡，铁，铜，银，金，证明了锌，铅，锡，铁，铜，银，金，石墨是个金属电压系列，当这个系列石墨是个金属电压系列，当这个系列中的两种金属相互接触时，系列中中的两种金属相互接触时，系列中排在排在前面的金属带正电，排在后面的金属带前面的金属带正电，排在后面的金属带负电。他把铜和锌做为两个电负电。他

27、把铜和锌做为两个电极置于稀极置于稀硫酸中，从而发明了第一个直流电源硫酸中，从而发明了第一个直流电源伏达电池伏达电池。电压的单位。电压的单位“伏特伏特”就是以他就是以他的名字命名的。的名字命名的。电池的发明，提供了产生恒定电流的电源，使电电池的发明，提供了产生恒定电流的电源，使电学从静电走向动电，为人们研究电流的各种效应提供学从静电走向动电，为人们研究电流的各种效应提供了条件。从此电学进入了飞速发展时期。了条件。从此电学进入了飞速发展时期。现在学习的是第19页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学伏达和贾法尼的争辩：伏达和贾法尼的争辩：伏达反复重做贾法尼的实验，仔细观察后伏达反

28、复重做贾法尼的实验，仔细观察后发现电并不是发生于动物组织内，而是由于金发现电并不是发生于动物组织内，而是由于金属或是木炭的组合而产生的。于是伏达完全不属或是木炭的组合而产生的。于是伏达完全不使用动物的组织，仅用不同的金属相接触，使使用动物的组织，仅用不同的金属相接触，使用莱顿瓶及金箔检电器进行实验，发现在接触用莱顿瓶及金箔检电器进行实验，发现在接触面上会产生电压，称为面上会产生电压，称为接触压接触压。这种装置可以。这种装置可以同时用不同的几种的金属，提高实验效果，但同时用不同的几种的金属，提高实验效果，但是总无法产生连续不断的电流。是总无法产生连续不断的电流。现在学习的是第20页，共153页电

29、磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学伏达同时注意到贾法尼的实验中也是使用不同的金伏达同时注意到贾法尼的实验中也是使用不同的金属，而实验中的青蛙腿可以看作一种潮湿的物质，所属，而实验中的青蛙腿可以看作一种潮湿的物质，所以就使用能够导电的盐水液体代替动物组织试验之，以就使用能够导电的盐水液体代替动物组织试验之，终于因此发现了电池的原理，做出了著名的伏达电堆终于因此发现了电池的原理，做出了著名的伏达电堆与伏达电池。在伏达之前，人们只能应用摩擦发电机，与伏达电池。在伏达之前，人们只能应用摩擦发电机，运用旋转以发电，再将电存放在莱顿瓶中，以供使用，运用旋转以发电，再将电存放在莱顿瓶中，以供使用，这

30、种方式相当麻烦，所得的电量也受限制。伏达电池这种方式相当麻烦，所得的电量也受限制。伏达电池的发明改进了这些缺点，使得电的取得变成非常方便，的发明改进了这些缺点，使得电的取得变成非常方便，现在电气所带来的文明，伏达电池是一个重要的起步，现在电气所带来的文明，伏达电池是一个重要的起步，他带动后续电气相关研究的蓬勃发展，后来利用电磁他带动后续电气相关研究的蓬勃发展，后来利用电磁感应原理的感应原理的现在学习的是第21页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学电动机，和发电机研发成功也得归功于它，而发电机之后电动机，和发电机研发成功也得归功于它，而发电机之后电气文明的开始，导致第二次产业

31、革命改变人类社会的结电气文明的开始，导致第二次产业革命改变人类社会的结构。构。贾法尼和伏达是朋友，贾法尼相当坚持自己的看法，贾法尼和伏达是朋友，贾法尼相当坚持自己的看法，伏达的反对意见触使贾法尼更进一步的研究，这一次他伏达的反对意见触使贾法尼更进一步的研究，这一次他乾脆不用任何金属做导体，剥出一条青蛙腿的神经，一乾脆不用任何金属做导体，剥出一条青蛙腿的神经，一端缚在另一条腿的肌肉上，另一端和脊髓相接，结果腿端缚在另一条腿的肌肉上，另一端和脊髓相接，结果腿仍然会有抽搐现象，证明了表现在青蛙腿上的电刺激，仍然会有抽搐现象，证明了表现在青蛙腿上的电刺激，可以仅仅来自动物本身，这就是所谓的贾法尼电池、

32、贾可以仅仅来自动物本身，这就是所谓的贾法尼电池、贾法尼电流。贾法尼创造出动物电，导致法尼电流。贾法尼创造出动物电，导致电生理学电生理学的建立。的建立。现在学习的是第22页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学 欧姆定律欧姆定律欧姆欧姆（1787-1854）：德国）：德国人，家境贫困，中断大学学业后当人，家境贫困，中断大学学业后当了中学老师。后被慕尼黑大学任命了中学老师。后被慕尼黑大学任命为教授。欧姆是在傅立叶的热传导为教授。欧姆是在傅立叶的热传导理论的启发下进行的电学研究。他理论的启发下进行的电学研究。他将付里叶在热学中提出的热流、热将付里叶在热学中提出的热流、热阻，类比电学

33、中的电流、电阻，温度差类比电阻，类比电学中的电流、电阻，温度差类比电势差。认为导线中两点之间的电流也许正比于势差。认为导线中两点之间的电流也许正比于这两点间的某种推动力之差（欧姆称之为电张这两点间的某种推动力之差（欧姆称之为电张力）。力）。现在学习的是第23页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学为了证实上述类比的正确性，欧姆做了很多实为了证实上述类比的正确性，欧姆做了很多实验研究。开始欧姆所用电源是伏打电堆，由于这验研究。开始欧姆所用电源是伏打电堆，由于这种电源不稳定，给实验工作带来很大困难。种电源不稳定，给实验工作带来很大困难。1821年，塞贝克（年，塞贝克（T.J.Se

34、ebeck)发明了温差电偶。发明了温差电偶。欧姆采纳波根道夫的建议，采用欧姆采纳波根道夫的建议，采用温差电偶温差电偶做电做电源，从而得到稳定的电源，为后来实验的成功源，从而得到稳定的电源，为后来实验的成功提供了条件。提供了条件。通过实验验证，在通过实验验证，在1826年发现了欧姆定律，年发现了欧姆定律，使与电流相关的物理量可以测定和推出。人们使与电流相关的物理量可以测定和推出。人们为纪念他，将电阻的单位定为为纪念他，将电阻的单位定为“欧姆欧姆”。现在学习的是第24页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学三点补充：三点补充：1、从、从1820年起，他开始研究电磁学。欧姆的研究工

35、作是在十年起，他开始研究电磁学。欧姆的研究工作是在十分分困难困难的条件下进行的。他不仅要忙于教学工作，而且图书的条件下进行的。他不仅要忙于教学工作，而且图书资料和仪器都很缺乏，他只能利用业余时间，自己动手设计资料和仪器都很缺乏，他只能利用业余时间，自己动手设计和制造仪器来进行有关的实验。和制造仪器来进行有关的实验。1826年，欧姆发现了电学年，欧姆发现了电学上的一个重要定律上的一个重要定律欧姆定律，这是他最大的贡献。这欧姆定律，这是他最大的贡献。这个定律在我们今天看来很简单，然而它的发现过程却并非个定律在我们今天看来很简单，然而它的发现过程却并非如一般人想象的那么简单。欧姆为此付出了十分如一般

36、人想象的那么简单。欧姆为此付出了十分艰巨的劳动艰巨的劳动。在那个年代，人们对电流强度、电压、电阻等概念都还不在那个年代，人们对电流强度、电压、电阻等概念都还不大清楚，特别是电阻的概念还没有，当然也就根本谈不上大清楚，特别是电阻的概念还没有，当然也就根本谈不上对它们进行精确测量了；况且欧姆本人在他的研究过程中，对它们进行精确测量了；况且欧姆本人在他的研究过程中，也几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触，他的也几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触，他的这一发现是独立进行的。欧姆独创地运用库仑的方法制造这一发现是独立进行的。欧姆独创地运用库仑的方法制造了电流扭力秤，用来测量电流强度，引入和

37、定义了电动势、了电流扭力秤，用来测量电流强度，引入和定义了电动势、电流强度和电阻的精确概念。电流强度和电阻的精确概念。现在学习的是第25页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学2、灵巧的手艺是从事科学实验之本、灵巧的手艺是从事科学实验之本欧姆的家境十分困难，但从小受到良好的熏陶欧姆的家境十分困难，但从小受到良好的熏陶父亲是个技术熟练的锁匠，还爱好数学和哲学。父父亲是个技术熟练的锁匠，还爱好数学和哲学。父亲对他的技术启蒙，使欧姆养成了动手的好习惯，亲对他的技术启蒙，使欧姆养成了动手的好习惯，他心灵手巧，做什么都像样。物理是一门实验学科，他心灵手巧，做什么都像样。物理是一门实验学

38、科，如果只会动脑不会动手，那么就好像是用一条腿走如果只会动脑不会动手，那么就好像是用一条腿走路，走不快也走不远。欧姆要不是有这一手好手艺，路，走不快也走不远。欧姆要不是有这一手好手艺，木工、车工、钳工样样都能来一手，那么他是不可木工、车工、钳工样样都能来一手，那么他是不可能获得如此成就的。能获得如此成就的。在进行了电流随电压变化的实验中，正是欧姆巧妙在进行了电流随电压变化的实验中，正是欧姆巧妙地利用电流的磁效应，自己动手制成了电流扭秤，用地利用电流的磁效应，自己动手制成了电流扭秤，用它来测量电流强度，才取得了较精确的结果。它来测量电流强度，才取得了较精确的结果。现在学习的是第26页，共153页

39、电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学3、乌云和尘埃遮不住科学真理之光、乌云和尘埃遮不住科学真理之光1827年，欧姆发表年，欧姆发表贾法尼电路的数学论述贾法尼电路的数学论述，从理论上论证了欧姆定律，欧姆满以为研究成果从理论上论证了欧姆定律，欧姆满以为研究成果一定会受到学术界的承认也会请他去教课。可是一定会受到学术界的承认也会请他去教课。可是他想错了。书的出版招来不少讽刺和诋毁，大学他想错了。书的出版招来不少讽刺和诋毁，大学教授们看不起他这个中学教师。德国人教授们看不起他这个中学教师。德国人鲍尔鲍尔攻击他攻击他说：说：“以虔诚的眼光看待世界的人不要去读这本书，以虔诚的眼光看待世界的人不要去

40、读这本书，因为它纯然是不可置信的欺骗，它的唯一目的是要因为它纯然是不可置信的欺骗，它的唯一目的是要亵渎自然的尊严。亵渎自然的尊严。”这一切使欧姆十分伤心，他在这一切使欧姆十分伤心，他在给朋友的信中写道：给朋友的信中写道：“伽伐尼电路的诞生已经给我伽伐尼电路的诞生已经给我带来了巨大的痛苦，我真抱怨它生不逢时，因为深带来了巨大的痛苦，我真抱怨它生不逢时，因为深居朝廷的人学识浅薄，他们不能理解它的母亲的真居朝廷的人学识浅薄，他们不能理解它的母亲的真实感情。实感情。”现在学习的是第27页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学当然也有不少人为欧姆抱不平，发表欧姆论文的当然也有不少人为欧

41、姆抱不平，发表欧姆论文的化化学和物理杂志学和物理杂志主编主编施韦格施韦格（即电流计发明者）写信给（即电流计发明者）写信给欧姆说：欧姆说：“请您相信，在乌云和尘埃后面的真理之光请您相信，在乌云和尘埃后面的真理之光最终会透射出来，并含笑驱散它们。最终会透射出来，并含笑驱散它们。”欧姆辞去了在欧姆辞去了在科隆的职务，又去当了几年私人教师，直到七、八年科隆的职务，又去当了几年私人教师，直到七、八年之后，随着研究电路工作的进展，人们逐渐认识到欧之后，随着研究电路工作的进展，人们逐渐认识到欧姆定律的重要性，欧姆本人的声誉也大大提高。姆定律的重要性，欧姆本人的声誉也大大提高。1841年英国皇家学会授予他科普

42、利奖章，年英国皇家学会授予他科普利奖章，1842年被聘为国外年被聘为国外会员，会员，1845年被接纳为巴伐利亚科学院院士。年被接纳为巴伐利亚科学院院士。1849年他当上了慕尼黑大学物理教授。年他当上了慕尼黑大学物理教授。1854年年7月月6日，欧姆日，欧姆在德国曼纳希逝世。在德国曼纳希逝世。1888年年2月月12日日,欧姆被评为世界欧姆被评为世界十大奇迹。为纪念他，电阻的单位十大奇迹。为纪念他，电阻的单位“欧姆欧姆”，以他的姓，以他的姓氏命名。氏命名。现在学习的是第28页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学三、电生磁三、电生磁自吉尔伯特开始以来的二百多年，电和自吉尔伯特开始

43、以来的二百多年，电和磁一直是毫无关系的两门学科，围绕电与磁磁一直是毫无关系的两门学科，围绕电与磁寻找自然现象之间的联系，成为一种潮流。寻找自然现象之间的联系，成为一种潮流。1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，继年，奥斯特发现了电流的磁效应，继泰勒斯泰勒斯2400年之后，建立了电与磁的联系。年之后，建立了电与磁的联系。现在学习的是第29页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学 “顿牟缀芥，磁石引针顿牟缀芥，磁石引针”说明电现象和磁现说明电现象和磁现象的相似性；电力与磁力都遵守平方反比定律，象的相似性；电力与磁力都遵守平方反比定律，说明它们有类似的规律。但电与磁有没有联系说明它

44、们有类似的规律。但电与磁有没有联系呢？呢？17世纪初，吉尔伯特断言，他们之间没有因世纪初，吉尔伯特断言，他们之间没有因果关系；库仑也持相同观点。果关系；库仑也持相同观点。1731年一名英国商人的一箱新刀在闪电过后带年一名英国商人的一箱新刀在闪电过后带上了磁性；上了磁性；1751年，富兰克林发现缝纫针经过莱年，富兰克林发现缝纫针经过莱顿瓶放电后磁化了。顿瓶放电后磁化了。1774年，德国一家研究机构悬奖征解，题目年，德国一家研究机构悬奖征解，题目是：是：“电力和磁力是否存在实际和物理的相似电力和磁力是否存在实际和物理的相似性？性？”现在学习的是第30页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学

45、普通物理学 奥斯特奥斯特(HansChristianOersted,17771851年年)丹丹麦物理学家、化学家。麦物理学家、化学家。1777年年8月月14日日生于丹麦的路克宾。生于丹麦的路克宾。1794年他进入哥本哈根大学学年他进入哥本哈根大学学习医学和自然科学，习医学和自然科学，1799年获年获得博士学位。得博士学位。18011803年年他旅游德国、法国等地，于他旅游德国、法国等地，于1804年回国。年回国。1806年被聘为哥本哈根年被聘为哥本哈根大学物理、化学教授，研究电流和大学物理、化学教授，研究电流和声等课题。声等课题。1824年倡仪成立丹麦自然科学促进会，年倡仪成立丹麦自然科学促进

46、会，1829年出任哥本哈根理工学院院长，直到年出任哥本哈根理工学院院长，直到1851年年3月月9日日在哥本哈根逝世，终年在哥本哈根逝世，终年74岁。岁。现在学习的是第31页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学1819年冬，奥斯特在哥本哈根为一些科学工年冬，奥斯特在哥本哈根为一些科学工作者讲授电磁学方面的问题，当时他正在研究电作者讲授电磁学方面的问题，当时他正在研究电流对磁针是否有作用的课题，但一直没有什么成流对磁针是否有作用的课题，但一直没有什么成效。效。1820年的一天，他突然想到以前的实验总是年的一天，他突然想到以前的实验总是把电流的磁力想成是纵向力，是否这就是失败的把

47、电流的磁力想成是纵向力，是否这就是失败的原因呢？他猜测电流对磁针的作用力可能是横向原因呢？他猜测电流对磁针的作用力可能是横向的。一天他在讲课快结束时突然来了的。一天他在讲课快结束时突然来了“灵感灵感”，对听众说：对听众说：“让我把导线与磁针平行放置来试试让我把导线与磁针平行放置来试试看！看！”于是在课堂上进行了这样一个实验：讲桌于是在课堂上进行了这样一个实验：讲桌上放置一个伏打电堆，用金属丝把它的两极连起上放置一个伏打电堆，用金属丝把它的两极连起来，并将一个小磁针与导线平行地放置在导来，并将一个小磁针与导线平行地放置在导现在学习的是第32页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理

48、学线的下方，在接通电源一瞬间，小磁针出人意料线的下方，在接通电源一瞬间，小磁针出人意料地转动了，并在垂直于导线的方向停了下来。教地转动了，并在垂直于导线的方向停了下来。教室的听众对此无动于衷，而奥斯特却激动万分。室的听众对此无动于衷，而奥斯特却激动万分。课后他留在教室里，进一步核对他刚刚发现的这课后他留在教室里，进一步核对他刚刚发现的这个不寻常的现象。起初他想磁针的运动也许是因个不寻常的现象。起初他想磁针的运动也许是因为电流使导线变热而产生的空气流动所引起的。为电流使导线变热而产生的空气流动所引起的。为检验这一点，他把一块硬纸板放在导线与磁针为检验这一点，他把一块硬纸板放在导线与磁针之间以阻挡

49、气流，但是毫无变化，现象仍与先前之间以阻挡气流，但是毫无变化，现象仍与先前一样。然后他把伏打电堆转了一样。然后他把伏打电堆转了180，使导线中，使导线中的电流反向，结果磁针也转了的电流反向，结果磁针也转了180，磁针的北，磁针的北极指向了原来南极所指的方向。极指向了原来南极所指的方向。现在学习的是第33页，共153页电磁学发展史电磁学发展史普通物理学普通物理学奥斯特抓住了小磁针的这一动。接着进行了奥斯特抓住了小磁针的这一动。接着进行了3个个月的连续实验，终于在月的连续实验，终于在1820年年7月月21日在法国杂志日在法国杂志化化学与物理学年鉴学与物理学年鉴上发表了他的论文。该杂志不仅破上发表了

50、他的论文。该杂志不仅破例给以全文发表，还加上了这样不同寻常的按语：例给以全文发表，还加上了这样不同寻常的按语：“年鉴的读者都知道，本刊从不轻易支持宣称有惊人发年鉴的读者都知道，本刊从不轻易支持宣称有惊人发现的报告，至今我们都因为能够坚持这一方针而自诩。现的报告，至今我们都因为能够坚持这一方针而自诩。但是，至于说到奥斯特先生的文章，则其所得结果无但是，至于说到奥斯特先生的文章，则其所得结果无论显得多么奇特，都有极详细的记录为证，以至无任论显得多么奇特，都有极详细的记录为证，以至无任何怀疑其谬误的余地。何怀疑其谬误的余地。”这说明电流的磁效应的发现，这说明电流的磁效应的发现，在当时的科学界中，引起