我国古代的磁学研究的杰出成就
中国古代的电磁学成就
中国古代的电磁学成就中国古人对电和磁的知识的积累及其技术成就，在世界物理学史中占有极为重要的地位。
古代人在雷电、静电、静磁学方面的知识以及在罗盘的制造方面远远地走在欧洲人前面。
除了用的传统方式解释磁体极性、磁偏角之外，在其他方面的科学发现和技术成就也是令人惊叹的。
对尖端放电现象的观察和研究，使古人发明了避雷器，用于高大建筑的顶端，防止雷击。
特别是磁的研究与应用对中国古代的生产、军事、航海测量等技术的发展产生了重要作用。
一、摩擦起电我国古代人在电学知识方面很早就有了“琥珀拾芥”的记载，对静电和雷电现象也有许多值得称道的见解。
琥珀是一种透明的树脂化石，在古籍中也写作“虎魄”、“虎珀”。
玳瑁是一种类似龟的海生爬行动物，其甲壳也叫玳瑁；汉代王充等人称它为“顿牟”。
静电现象的最早记载见之于西汉成书的《春秋考异邮》：“玳瑁吸喏”。
“喏”即草屑一类轻小绝缘体。
王充在《论衡·乱龙篇》中写道：“顿牟掇芥，磁石引针，皆以其真是、不假他类。
”东晋郭璞在《山海经图赞》中写道：“磁石吸铁，玳瑁取芥，气有潜通，数亦宜会，物之相投，出乎意外”。
明代李时珍说：“玳瑁拾芥，如草芥，即禾草也。
”类似记载，举不胜举。
需要指出的是，芥子比草芥稍重，只要静电力足够大，干燥的芥子也能被琥珀吸引。
从以上种种记载可见：人们根据吸引现象将电和磁并列为同一类，这是后来电磁学的思想先导。
在西方古代，电和磁是被分别认识的。
除了琥珀、玳瑁之外，古代人还发现了毛皮、丝绸和其他多种物质的静电现象。
它们之所以被发现，是由于静电火花和放电声音引起人们的注意。
西晋张华在其著《博物志》中最早记述了静电闪光和放电声。
他写道：“今人梳头、脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声。
”这里描述了两个静电实验：一是用梳子梳头发；二是猛然解脱毛皮或丝绸质料衣服。
在这两个实验中都能发现静电闪光和听到放电声。
《晋书·五行志》记载了这样一件事：晋永康元年（300），晋惠帝司马衷纳羊氏为后。
从天然磁石到指南针——中国古人对磁的感性认识和科学萌芽
从天然磁石到指南针——中国古人对磁的感性认识和科学萌芽早在1550年，意大利数学家杰罗姆·卡丹（Jerême Cardan）第一个提出指南针、印刷术和火药是中国的“三大发明”，认为它们是“整个古代没有能与之相匹敌的发明”。
19世纪下半叶，艾约瑟（Joseph Edkins）和丁韪良（William Alexander Parsons Martin）等来华传教，将造纸术、印刷术、火药和指南针并列为中国的卓越发明。
1943年，英国学者李约瑟（Joseph Needham）在重庆提出了造纸术、印刷术、指南针和火药为中国古代“四大发明”的说法。
这个说法一时间轰动了整个中国，进而逐渐被世界广泛认可。
在教科版小学《科学》教科书二年级下册的首页，描绘了一幅中国古人在茫茫大海上航行、依靠指南针辨别方向的场景。
指南针是我国劳动人民在长期生活实践中，随着对物质磁性认识的不断深入，并经过多方实验和研究，发明的用于指向的磁性工具。
北宋的沈括是一位政治家和科学家。
他出生在浙江杭州钱塘县（现在的浙江杭州），从小就跟随父亲游历各地，仔细观察了各地的地理形势、山川道路和人文风俗，并进行了详细的记录。
沈括在数学、物理、化学、天文、地理、水利、医药和艺术等方面都有很深的造诣和卓越的成就，被李约瑟誉为“中国整部科学史中最卓越的人物”。
沈括在他晚年的著作《梦溪笔谈》中，记录了人工磁化的方法，总结了指南针的四种使用或安装方法：指甲旋定法、碗唇旋定法、水浮法和缕悬法。
此外，沈括还指出，指南针不指正南，而“常微偏东”，这表明他已发现了地磁偏角的存在。
沈括的系统总结和科学实验，极大地推动了指南针的发展和应用。
11世纪末到12世纪初，中国船舶开始使用指南针导航。
12世纪末到13世纪初，指南针传入阿拉伯，后来辗转传入欧洲，直接应用于欧洲后来的航海活动和地理大发现。
指南针的发明对推动人类文明的进步起到了不可估量的作用。
《梦溪笔谈》中记述的四种磁针使用方法1.磁石若只如初见早在春秋时期，中国劳动人民在找矿时就发现了天然磁铁矿，即磁石，并发现了这种神奇的黑色石头具有吸铁特性。
我国古代在电磁学方面的成就
我国古代在电磁学方面的成就中国是一个有着悠久历史的国度，古代中国人在电磁学方面有着开创性的突破，为后世的科学发展作出了不可磨灭的贡献。
电磁学是一门研究电磁学的定律的科学，研究物体的相互作用，以及它们产生的电磁效应的科学。
中国古代的先驱们对电磁学定量规律之前做出了深刻的贡献，他们发明了电磁学理论，研究了电磁力和磁力的性质，从而为后世的科学发展做出了杰出的贡献。
早在公元前1000－2000年，中国古代科学家就涉及到电磁学方面的研究。
在《易经》里就提到电与磁阳磁与阴磁)。
古代中国人就把它们看作是相互制约的两大力量。
后来，《活动天地》的高等数学家曾说：“流通的鬼火，乃万物之精，可以传于百余里外，瓦斯也同是。
”这可以认为是中国古代第一次提出电磁假说的证据。
在《百家姓》里，鲁班和李春都写到“可以将磁性传至百里外”这一现象，并认为电力是磁力的源泉。
由此认为，古代中国人就认识到了电力和磁力的相互作用，也就是电磁学的基础原理。
在中国古代，也出现了几位更加着重理论研究的学者，他们把电磁学的研究发展到了一个新的阶段。
其中，唐宋期间的士旦学者张士详先生就著有《乾坤定天原》一书，他提出了“荷电模型”，认为“明灰之间，以静为主”，“电气者，由无形空引而有形化，以形为主”，他发现电荷具有一种基本的内在本质，可以产生引力和斥力，是电磁学理论的重要发现之一。
元朝时期，由李权等人编撰的《伽当量类》一书收录了电气、磁气、电磁力等领域的科学研究，并认为这些是一种有效的作用力。
到了明代，对于电磁学的研究进一步深入。
首先，明代著名学者唐伯虎在《太极图》一书中，提出了电磁力的相互影响，提出了电荷的相互作用的规律，为后世的电磁力的研究提供了参考。
此外，明朝乾隆四十六年，国子监王嘉熙先生在《磁文表》一书中，系统记载了磁石和金属在电磁力作用下的变化，根据此，库仑发现了电磁学的重要定律，得到了成功的研究。
由此可见，古代中国人对电磁学的发展做出了巨大的贡献，开创了电磁学的新纪元，也为后世的科学发展提供了重要的参考。
毕奥萨法尔定律
P 与其对称的电流元 与其对称的电流元dI' 电流元 由对称性可知: 由对称性可知: = Bz B v 0 jdz 0dI = dB合 z QdB = 2πr′ 2π r 2 + z2 ⊙ v v r′ 0 jdz r dB′ dB r dBz = o 2 2 2 2 2π r + z r +z 0 j P +∞ 0rj ⊙ B= B = Bz = ∫ dz 2 r uu 2 2 ∞ 2 (r + z ) r π 0 j z +∞ u r j×e n arctg ∞ = B= 2π r 2
I dl
b.它在空间一点产生的磁场dB 它在空间一点产生的磁场 ur
r r 0 Idl × er dB = 2 4π r
c.整个电流在空间该点产生的磁场 整个电流在空间该点产生的磁场
r r B = ∫ dB
例,直线电流在P点的磁场 直线电流在P v v v dB的方向: Idl × r 的方向 的方向: v 0 Idl sin α dB的大小:dB = 4π 2 r 2
r r dΦ = BdS cosθ = B dS
en
dS
对整个曲面,磁通量: 对整个曲面,磁通量:
Φ= ∫∫ B d S
S
→
→
单位:韦伯(Wb) 单位:韦伯(Wb)
v dE
§8.3 毕奥 萨伐尔定律 毕奥—萨伐尔定律
P
+ dq
v 1 dq ur dE = e 2 r 4πε 0 r
一,毕奥—萨伐尔定律 毕奥 萨伐尔定律
§8-2
一, 基本磁现象
磁感应强度
中国在磁学方面的贡献: 中国在磁学方面的贡献: 最早发现磁现象:磁石吸引铁屑 最早发现磁现象: 春秋战国《吕氏春秋》记载:磁石召铁 春秋战国《吕氏春秋》记载:
浅谈“我国古代对电磁的贡献”
浅谈“我国古代对电磁的贡献”[摘要]通过对我国古代对静电与静磁现象及其应用、雷电现象的描述，感受到：我国古代对物理学的研究，我们应该要去发掘、去重视它。
[关键词]静电现象；磁现象；雷电；中国古代大部分人都熟知指南针的发明和沈括对磁偏角的论述，但只有少部分人能够历数我国古代对电磁学的其他论述，笔者搜集并整理了一些有关方面的论述，以此来说明我国古代对电磁学的发展做出了巨大的贡献。
一、静电与静磁现象及其应用1、静电现象。
西晋张华《博物志》中：“今人梳头，脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有诧声。
”意思是：梳头时头发‘随梳’是因为摩擦后梳子与头发带有异种电荷，而异种电荷相互吸引；‘解结’是因为头发因摩擦后带有同种电荷，同种电荷相互排斥；‘有光’则是由于摩擦使物体带有大量静电形成高压而产生的放电现象。
另外唐代段成式在《西阳杂俎续集卷八》中这样写道“猫黑者，暗中逆循其毛，即若火星。
”这更清楚的描述了摩擦起电现象。
南北朝陶弘景《名医别录》中这样记述：“琥珀，唯以手心摩热者拾芥为真。
”就是说琥珀和手心摩擦后，琥珀能吸引轻小物体，这是带电物体的重要性质之一。
2、静磁现象。
《三国志·吴书》载，吴人虞翻曰：“仆闻虎魄不取腐芥，磁石不受曲针，过而不存，不亦宜乎！”，也就是说，琥珀跟毛皮摩擦后能够吸引轻小物体，而磁石能够吸引曲针一类的东西（铁、钴、镍等金属）。
这又说明了古人对带电体和磁体性质的认识。
《管子·地数篇》中：“山中有磁石者，其下有铜金”，《吕氏春秋》、《鬼谷子》、《淮南子》、《山海经》均有“磁石吸铁”的记载，如《淮南子》：“若以磁石之能连铁者，而求其引瓦则难矣！”、“及其于铜则不通。
”这是对磁性的具体描述。
另外，沈括记述“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。
水浮多荡摇。
指爪及碗唇上皆可为之，运转尤速，但坚滑易坠，不若悬缕为最善。
其法，取新纺中独茧缕以芥子许蜡缀于针胺。
无风处悬之，则针常指南。
中国古代磁学的发展与成就
中国古代磁学的发展与成就中国古代磁学发展的主要特征是，以磁石吸铁性、指极性的发现和对其本性的探索为先导，理论与实践相结合，有自成体系的连贯性。
（磁石：以四氧化三铁为主要成分，磁铁矿）磁石吸铁性的记载磁石有一个区别于别种矿石的显而易见的特性，就是它的吸铁性。
磁石吸铁性的发现年代很早，它同静电学里的“琥珀拾芥”现象一起，通常被古代人联系起来比喻事物的本性。
由于磁石具有吸铁的特性，因此它也容易被人们发现。
古代人把磁石的这种特性比喻做母子相恋，认为“石，铁之母也。
以有慈石，故能引其子；石之不慈者，亦不能引也。
”(《吕氏春秋·季秋纪·精通篇》高诱注)因此，汉初以前，都是把“磁石”写成“慈石”。
《淮南子·说山训》和《览冥训》中还提到“慈石能引铁，及其于铜则不行也”，“而求其引瓦则难矣”。
从现代物理学知识知道，磁石之所以能够吸铁，是由于铁的导磁系数远远比一大。
铁被磁石的磁场作用后，会感应出很大的附加磁场，也就是说铁本身也成为一个强磁体，因而能被磁石吸引。
而铜、金等大多数的金属和非金属，都是一般的弱磁性物体，它们的导磁系数都十分接近于一(略大于或小于一)，因此这些物体不能被磁石吸引。
对于这一问题，宋代的陈显微和俞琰曾经作了探讨，认为磁石所以吸铁，是有它们本身内部的原因，是由铁和磁石之间内在的“气”的联系决定的(“神与气合”，“皆阴阳相感，隔碍相通之理”)。
明末的刘献廷(1648—1695)在他的《广阳杂记》一书中也认为磁吸铁是由于它们之间具有“隔碍潜通”的特性。
刘献廷还在他的书中记述了磁屏蔽现象：“或问余曰：‘磁石吸铁，何物可以隔之？’犹子阿孺曰：‘惟铁可以隔之耳’”。
刘献廷并且把铁的这种磁屏蔽作用理解为“自然之理”。
这种力图用自然界本身来解释自然现象的观点是唯物主义的。
考虑到当时的科学水平，也只能作出这样解释。
对磁石指极性的应用古代中国人不但在认识磁石方面走在世界前列，而且在应用磁石方面有很多发明创造。
中国古代电磁学成就的启示
中国古代电磁学成就的启示
中国古代在电磁学方面有许多重要的成就，这些成就给我们留下了很多启示。
首先，中国古代人民在电磁学方面的探索表明，他们对自然科学有着深刻的理解和敬畏。
他们通过观察自然现象，如雷电和指南针的指向，探索了电磁力的存在与作用。
这种对自然的观察和研究的精神可以启示我们，在科学研究中要保持好奇心和求知欲，关注自然现象中隐藏的规律。
其次，中国古代人民的电磁学成就也反映出他们在实践中的勇于探索和创新的精神。
比如，他们在古代已经发现了磁力的存在，并且用磁石制作了指南针，用于导航和航海。
这种实践中的创新精神提醒我们，在科学研究中要善于尝试和实验，通过实践不断改进和创造新的技术和理论。
然后，中国古代人民在电磁学方面的成就还强调了科学研究和实践的交流与分享的重要性。
古代的科学家和工匠们通过交流和合作，不断提高彼此的技术和理论水平，共同推动了电磁学的发展。
这种合作和分享精神告诉我们，科学研究不应该孤立，而是要通过交流和合作，共同进步。
最后，中国古代人民在电磁学方面的成就也反映出他们对实用性的重视。
他们使用指南针导航和航海，将电磁力运用到实际生活中，为人类提供了巨大的便利。
这种对实际应用价值的关注提醒我们，在科学研究中要注重解决实际问题和改善生活质量。
综上所述，中国古代人民在电磁学方面的成就给我们留下了许多启示，包括保持好奇心和求知欲、勇于探索和创新、交流与分享和关注实际应用价值。
这些启示对于我们今天的科学研究和实践仍然具有重要的指导意义。
电磁学的发展简史
电磁学的发展简史物理2009-12-02 20:43:20 阅读172 评论0 字号：大中小我国古代和古希腊，人类从生产实践和日常生活中便了解到电和磁的一些现象和知识。
：春秋时代（公元前六百多年）十三世纪前后。
欧洲学术复兴。
通过实验研究自然规律蔚然成风。
当时得到磁学实验，发现了磁石有两极，并命名为N极和S极，并通过实验证实了异性磁极相吸，同性磁极相斥。
一根磁针断为两半时。
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停顿期。
十六世纪。
英国：吉尔伯特：发现了电和磁有一些不同的性质。
制作了第一只实验用的验电器1660年，德国工程师盖利克，发明了第一台较大的摩擦起电机，使较大量电荷的获得成为可能。
1729年，英国：格雷：发现了导体和绝缘体具有不同的导电特性，这为电荷的输运奠定了基础。
1733年，法国：杜费：发现了两种性质完全不同的电荷。
1745年：荷兰：物理学家穆欣布罗克：发明了莱顿瓶，为电荷的储存提供了有效的手段，也为电的进一步研究提供了条件。
1747年：美国：富兰克林：在杜费的基础上，引入了正电和负电的规定，为定量研究电现象提供了一个基础，具有重大的意义。
他还认为。
摩擦的作用是使电从一个物体转移到另一物体，而不是创造电荷；任何一与外界绝缘的体系中，电的总量使不变的。
这就是通常所说的电荷守恒原理。
电荷的获得、储存和传递为定量研究电现象提供了充分的条件。
在认识了电荷分为正负两种，同性相斥异性相吸后，人们很快便转向研究电荷之间相互作用利的定量规律。
1750年，德国：埃皮诺斯：发现了两电荷之间的相互作用力随其距离的减小而增大的现象，但他没有深入的研究下去给出定量的规律。
1766年：德国：普里斯特利：通过一系列实验证明，带电的空心金属容器内表面上没有电荷，而且对内部空间没有任何电力作用，他做了猜测，认为电荷之间的作用力与万有引力相似，即与他们之间距离的平方成反比。
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我国古代磁学研究的成就
我国古代劳动人民在发现和应用磁技术方面曾经取得了巨大的成就，在世界磁学研究史上有许多之最。
一、最早有关磁石的文字记载
至少在我国的春秋时代，我国劳动人民就已经发明了炼铁技术，在当时的采矿业里，人们就发现有一种密度很大的黑褐色石头与铁矿石共生在一起，并且发现这种黑褐色的石头能够吸引铁制器具，于是人们就根据慈母能吸引孩子那样进行想象，给它起了一个好听的名字“慈石”，也就是吸铁石。
这些磁石是天然的磁铁，其主要成分就是四氧化三铁。
有关的文字记载是我国成书于两千四、五百年前的《管子》，这样记述：“上有慈石下有铜金”，意思就是说，有慈石的地方就能找到铁矿。
另外在公元前3世纪写成的《吕氏春秋》中也有“慈石召铁”的记载。
二、世界上最早的磁罗盘
磁体具有指向性，能够指示南北。
在公元前3世纪成书的《韩非子》就有记述：“故先王立司南，以端朝夕。
”意思就是说，人们已经利用司南这种指南仪来确定方向。
这是世界上公认的最早的利用磁性来指示方向的器具。
比国外最早的有关记载还要早1500多年。
公元一世纪东汉的学者王充在《论衡》中对司南做了比较具体的描述。
三、最早的磁铁吸铁性利用
磁铁具有吸铁性，能够吸引铁制物品。
早在我国的秦朝，这点就得到了应用，秦始皇在修建阿房宫时就在大门建了一座“慈石门”。
有关的书籍记载：“阿房宫┅┅以慈石为门，怀忍者止之。
”意思就是说，带兵器的刺客就被慈石门挡住了，进不去。
这是有关最早的慈石应用的记载。
四、最早发现了磁偏角
地理的两极与地磁的两极是不重合的，它们各自的连线之间存在一个夹角，这就是磁偏角。
我国宋代的科学家沈括当时就发现了这一现象，在《梦溪笔谈》中就有这样的记述：“常偏东，不全南。
”这比西方哥伦布横渡大西洋时才发现要早400多年了。
五、最早的人造磁体
司南作为指南仪，是用天然的磁石经琢磨而成勺子，放到刻有方位的铜盘上，可以转动，静止后，勺柄指南。
但是由于摩擦阻力，它的准确性较差。
到公元4世纪我国的西晋时代，人们利用剪成鱼形的薄铁片，先放到火上烧热后被地磁场磁化，就制成了指南鱼，放到水面上漂浮，鱼头指南。
指南鱼转动的灵活性比司南要好很多。
后来人们发现了用磁石磨针的方法制造了指南针，有最早的记载见于公元11世纪末北宋学者沈括的《梦溪笔谈》一书。
六、最早把磁石用于航海和医疗
指南针是我国古代的四大发明之一，我国是最早把指南针应用航海的国家。
在有关的史书中就有利用指南针辨别方向的记载，这比其他国家要早100多年。
在医疗方面，有东汉时期的《神农本草经》中记述说，磁石有味辛酸寒，可以治疗麻木风湿，四肢关节肿痛。
明代李时珍在《本草纲目》也有把磁石用于临床治疗的记载。