电磁学的开始

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物理学的发展历程

物理学的发展历程

物理学的发展历程物理学是自然科学中研究物质及能量以及它们之间相互作用的学科。

它的发展可以追溯到人类历史的早期。

本文将带你了解物理学的发展历程和一些重要里程碑。

1. 早期物理学的起源早在古代,人们就开始对物质和自然现象进行观察和探索。

希腊哲学家亚里士多德提出了一些关于物质和运动的理论,如四元素说和自然进程的目标论。

这些理论虽然有一定的启示意义,但缺乏实证和实验基础。

2. 物理学的科学方法论在科学方法论方面,伽利略·伽利莱是一位重要的先驱。

他通过实验和观察提出了关于运动的实证法则,如斜面实验和自由落体实验。

伽利略的工作奠定了实验和观察作为物理学研究方法的基础。

3. 牛顿力学的诞生17世纪末,艾萨克·牛顿以他的《自然哲学的数学原理》一书,建立了经典力学的基础。

牛顿提出了质点力学和万有引力定律,解释了行星运动和物体运动的规律。

这一理论框架支撑了几个世纪的物理学研究,被誉为现代物理学的起点。

4. 热学和热力学的发展18世纪末至19世纪,热学和热力学的发展成为物理学的热点。

詹姆斯·瓦特等科学家研究了热和能量之间的关系,提出了热力学第一、第二定律,并发展了蒸汽机等热能转化装置。

这些成果为工业革命的推动提供了先决条件。

5. 电磁学的崛起19世纪初,电学和磁学的发展引起了物理学界的广泛关注。

奥斯特、法拉第、安培等科学家的研究成果奠定了电磁学基础,如奥斯特发现的电流感生磁场定律和法拉第电磁感应定律。

这些定律为电磁现象的解释和应用奠定了基础。

6. 相对论和量子力学的革命20世纪初,爱因斯坦的相对论和普朗克、玻尔等科学家的量子力学开创了新的物理学时代。

相对论理论解释了高速运动物体和引力的效应,量子力学则揭示了微观世界的规律和不确定性原理。

这两个理论的出现颠覆了牛顿经典力学的观念,为现代物理学发展带来了新的视角。

7. 现代物理学的分支发展20世纪后期至今,物理学逐渐形成了多个分支和学科领域。

电磁场的发展过程

电磁场的发展过程

电磁学的发‎展历史概述静磁现象和‎静电现象:公元前6、7世纪发现‎了磁石吸铁‎、磁石指南以‎及摩擦生电‎等现象。

1600年‎英国医生吉‎尔伯特发表‎了《论磁、磁体和地球‎作为一个巨‎大的磁体》的论文。

使磁学从经‎验转变为科‎学。

书中他也记‎载了电学方‎面的研究。

静电现象的‎研究要困难‎得多,因为一直没‎有找到恰当‎的方式来产‎生稳定的静‎电和对静电‎进行测量。

只有等到发‎明了摩擦起‎电机,才有可能对‎电现象进行‎系统的研究‎,这时人类才‎开始对电有‎初步认识。

1785年‎库仑公布了‎用扭秤实验‎得到电力的‎平方反比定‎律,使电学和磁‎学进入了定‎量研究的阶‎段。

1780年‎,伽伐尼发现‎动物电,1800年‎伏打发明电‎堆,使稳恒电流‎的产生有了‎可能,电学由静电‎走向动电,导致182‎0年奥斯特‎发现电流的‎磁效应。

于是,电学与磁学‎彼此隔绝的‎情况有了突‎破,开始了电磁‎学的新阶段‎。

19世纪二‎、三十年代成‎了电磁学大‎发展的时期‎。

首先对电磁‎作用力进行‎研究的是法‎国科学家安‎培,他在得知奥‎斯特发现之‎后,重复了奥斯‎特的实验,提出了右手‎定则,并用电流绕‎地球内部流‎动解释地磁‎的起因。

接着他研究‎了载流导线‎之间的相互‎作用,建立了电流‎元之间的相‎互作用规律‎——安培定律。

与此同时,比奥 沙伐定律也‎得到发现。

英国物理学‎家法拉第对‎电磁学的贡‎献尤为突出‎。

1831年‎发现电磁感‎应现象,进一步证实‎了电现象与‎磁现象的统‎一性。

法拉第坚信‎电磁的近距‎作用,认为物质之‎间的电力和‎磁力都需要‎由媒介传递‎,媒介就是电‎场和磁场。

电流磁效应‎的发现,使电流的测‎量成为可能‎。

1826年‎欧姆(Georg‎Simon‎Ohm,1784—1854)因而确定了‎电路的基本‎规律——欧姆定律。

及至186‎5年,麦克斯韦把‎法拉第的电‎磁近距作用‎思想和安培‎开创的电动‎力学规律结‎合在一起,用一套方程‎组概括电磁‎规律,建立了电磁‎场理论,预测了光的‎电磁性质,终于实现了‎物理学史上‎第二次理论‎大综合。

近代物理发展史

近代物理发展史

近代物理发展史
近代物理学的发展可以追溯到17世纪,物理学开始向实践和实验方向转化。

在这一时期,英国科学家牛顿发明了微积分并提出了万有引力定律,这个理论解释了天体的运动规律,成为了最早的物理学定律之一。

牛顿的力学模型也被广泛应用于机械工程和航空技术中。

到了18世纪,欧拉、拉格朗日和哈密顿等数学家提出了描述物理系统时所使用的不同数学形式,即欧拉-拉格朗日方程和哈密顿方程。

这些方程式更为抽象,但可以用于研究更加复杂的物理系统。

到了19世纪初,电磁学开始蓬勃发展。

法拉第、麦克斯韦等科学家提出了关于电磁感应和电磁波的理论,这些理论推动了电力和通讯技术的发展。

同时,热力学也开始发展。

卡诺提出了理论热机的概念,克劳修斯提出了热力学第二定律,这些理论奠定了热力学的基础,它们的应用改变了现代工业和交通方式。

【最新】关于电磁学学习心得5篇

【最新】关于电磁学学习心得5篇

【最新】关于电磁学学习心得5篇1. 电磁学初见在我读完高中物理后,感觉自己对电磁学已经有了基本的了解。

可是当我开始学习电磁学这门课程,却感觉像是完全进入了一个新的领域。

我们学了静电学和磁学的基础知识,如电场、电势、电容器、电磁感应、电磁波等等。

这些知识让我感觉非常有趣,也非常好奇这些知识在现实生活中的应用。

最让我印象深刻的是一次实验,我们通过对不同电容器的放电来观测电容器的电势和电荷变化。

我不禁想到了手机充电的原理,感觉学到的知识能够与现实生活联系起来非常有趣。

2. 微观与宏观的联系在学习电磁学的过程中,我们不仅仅学习了电学和磁学的基本原理,也学习了电磁学与其他学科的交叉联系。

这让我不仅仅能够看到电磁学的微观世界,也能够理解宏观世界与微观世界存在的联系。

比如说,学过电流和电子之后,我才明白为什么我们用电器时会产生电费,用电器时电流通过电线到达家里,电费也就随之而来。

而学过电磁波之后,我明白了为什么我们能够接收电视信号和 WiFi 信号等。

这些基础的知识让我对物理学的学习充满了热情,因为我知道学到的知识不仅仅是抽象的理论,在生活中也有许多实际的应用。

3. 数学与物理的交叉学习电磁学也让我深刻体会到数学与物理的交叉。

对于大多数人来说,学习数学通常都是把它看成一种独立的学科而非属于物理学的一部分。

但是,在学习电磁学的过程中,我们需要用到许多高等数学知识,如微积分、矢量分析、张量等,这是因为电磁学是一门偏向于数学的物理学科。

学习电磁学的过程中,我也学习了如何运用数学工具来解决物理学课题。

这令我深深爱上了学习物理和数学,感觉自己还有很多知识需要探索。

4. 实验室探究在电磁学的课程中,我们经常会到实验室进行实验,通过观察实验结果,更好地理解电磁学的知识原理。

我们做了很多有趣的实验,例如通电线圈制造磁场、利用麦克斯韦环路定律测电流、使用半导体二极管制造电压等。

这些实验深入贯彻了我们的实践,让我们更深入地理解了电磁学的概念。

法拉第简介现代电磁学的奠基人法拉第简介

法拉第简介现代电磁学的奠基人法拉第简介

法拉第简介现代电磁学的奠基人法拉第简介迈克尔·法拉第,英国物理学家、化学家。

1791年9月22日出生于伦敦附近的纽因顿。

他是一个铁匠的儿子,只上过两年小学,12岁开始在一家书店当报童、做学徒。

他是自学成才的,但几乎不借数学。

在法拉第走向科学的道路上,著名化学家汉弗莱·戴维对他起了…第七章组合体任何机器零件,从形体角度,都可以看作是由一些基本形体组成的,这种由若干基本形体组合而成的物体,称为组合体。

本章在运用投影理论的基础上,研究组合体的分析方法以及组合体的画图、读图、尺寸标注等问题。

§7.1 组合体的组合方式组合体形…共青团矾山镇第八次代表大会资格审查委员会关于代表资格的审查报告共青团矾山镇第八次代表大会代表资格审查委员会,通过听取矾山镇团委关于代表资格初步审查情况的汇报,对出席共青团矾山镇第八次代表大会的代表进行了资格审查。

现将代表资格的审查结果向大会报告…迈克尔·法拉第,英国物理学家、化学家。

1791年9月22日出生于伦敦附近的纽因顿。

他是一个铁匠的儿子,只上过两年小学,12岁开始在一家书店当报童、做学徒。

他是自学成才的,但几乎不借数学。

在法拉第走向科学的道路上,著名化学家汉弗莱·戴维对他起了重要作用。

1812年10月,法拉第有幸聆听藏维四次讲座,并把记录整理后寄给戴维,写信恳请裁维帮助他实现科学研究的愿望。

1813年3月,裁维推荐法拉第担任皇家研究院实验室实验员,作他的助手。

1813年10月至1815年4月,法拉第作为助手随戴维赴法国、意大利、德国和比利时等国讲学。

其间多次听朗维讲授科学知识,并参观了不少科学家的实验室,结交了安培、盖‘吕萨克等著名科学家,回国后便投入独立的科学研究工作。

1821年担任皇家学院实验室总监,1824年加入皇家学会,]825年接替戴维任皇家学院实验室主任。

法拉第著名的科学成就是发现了电磁感应现象和总结了电磁感应定律。

法拉第生平简介

法拉第生平简介

法拉第生平简介法拉第,英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家,是人类创造出的第一个发电机。

下面是店铺给大家整理的法拉第生平简介,供大家参阅!法拉第简介迈克尔·法拉第 (Michael Faraday,1791年9月22日~1867年8月25日),英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家,出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭,仅上过小学。

1831年,他作出了关于电力场的关键性突破,永远改变了人类文明。

迈克尔·法拉第是英国著名化学家戴维的学生和助手,他的发现奠定了电磁学的基础,是麦克斯韦的先导。

1831年10月17日,法拉第首次发现电磁感应现象,并进而得到产生交流电的方法。

1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机,是人类创造出的第一个发电机。

由于他在电磁学方面做出了伟大贡献,被称为“电学之父”和“交流电之父”。

法拉第人物生平迈克尔·法拉第(Michael Faraday,公元1791~公元1867),世界著名的自学成才的科学家,英国物理学家、化学家,发明家即发电机和电动机的发明者。

1791年9月22日出生萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。

他的父亲是个铁匠,体弱多病,收入微薄,仅能勉强维持生活的温饱。

但是父亲非常注意对孩子们的教育,要他们勤劳朴实,不要贪图金钱地位,要做一个正直的人。

这对法拉第的思想和性格产生了很大的影响。

由于贫困,法拉第家里无法供他上学,因而法拉第幼年时没有受过正规教育,只读了两年小学。

1803年,为生计所迫,他上街头当了报童。

第二年又到一个书商兼订书匠的家里当学徒。

订书店里书籍堆积如山,法拉第带着强烈的求知欲望,如饥似渴地阅读各类书籍,汲取了许多自然科学方面的知识,尤其是《大英百科全书》中关于电学的文章,强烈地吸引着他。

他努力地将书本知识付诸实践,利用废旧物品制作静电起电机,进行简单的化学和物理实验。

他还与青年朋友们建立了一个学习小组,常常在一起讨论问题,交换思想。

电磁波的发现历程(1831-1888)

电磁波的发现历程(1831-1888)

电磁波的发现历程(1831-1888)英国实验科学家法拉第在1831年开始⼀连串重⼤的实验,并发现了电磁感应。

这个重要的发现来⾃于,当他将两条独⽴的电线环绕在⼀个⼤铁环,固定在椅⼦上,并在其中⼀条导线通以电流时,另外⼀条导线竟也产⽣电流。

他因此进⾏了另外⼀项实验,并发现若移动⼀块磁铁通过导线线圈,则线圈中将有电流产⽣。

同样的现象也发⽣在移动线圈通过静⽌的磁铁上⽅时。

他的展⽰向世⼈建⽴起“磁场的改变产⽣电场”的观念。

此关系由法拉第电磁感应定律建⽴起数学模型,并成为四条麦克斯韦⽅程组之⼀。

这个⽅程组之后则归纳⼊场论之中。

法拉第并依照此定理,发明了早期的发电机,此为现代发电机的始祖。

1839年他成功了⼀连串的实验带领⼈类了解电的本质。

法拉第使⽤“静电”、电池以及“⽣物⽣电”已产⽣静电相吸、电解、磁⼒等现象。

在他⽣涯的晚年,他提出电磁⼒不仅存在于导体中,更延伸⼊导体附近的空间⾥。

这个想法被他的同僚排斥,法拉第也终究没有活着看到这个想法被世⼈所接受。

法拉第也提出电磁线的概念:这些流线由带电体或者是磁铁的其中⼀极中放射出,射向另⼀电性的带电体或是磁性异极的物体。

这个概念帮助世⼈能够将抽象的电磁场具象化,对于电⼒机械装置在⼗九世纪的发展有重⼤的影响。

法拉第如浩瀚宇宙般深邃的物理思想,强烈地吸引了同在英国的⼀位年轻⼈——来⾃英国苏格兰爱丁堡的麦克斯韦(詹姆斯麦克斯韦,James Clerk Maxwell,1831~1879)。

麦克斯韦认为,法拉第的电磁场理论⽐当时流⾏的超距作⽤电动⼒学更为合理,他抱着⽤严格的数学语⾔来描述法拉第理论的决⼼闯⼊了电磁学领域,并成为继法拉第之后集电磁学⼤成的伟⼤科学家。

麦克斯韦于1855年左右开始研究电磁学。

在潜⼼研究了法拉第关于电磁学⽅⾯的新理论和思想之后,他坚信法拉第的新理论包含着真理。

他在前⼈成就的基础上,对整个电磁现象作了系统、全⾯的研究,凭借他⾼深的数学造诣和丰富的想象⼒接连发表了电磁场理论的三篇论⽂:《论法拉第的⼒线》(On Faraday’s Lines of Force,1855年12 ⽉);《论物理的⼒线》(On Physical Lines of Force,1862年);《电磁场的动⼒学理论》(A dynamical theory of the electromagnetic field,1864年12⽉8⽇)。

电磁学的发展

电磁学的发展

电磁学的发展电磁学是物理学中最重要也是最古老的分支之一。

从远古到18世纪中、晚期是电、磁现象的早期研究阶段,以对电、磁现象的观察、实验及定性研究为主;从18世纪晚期到19世纪上半叶,库仑首次开始了对电磁现象的定量研究,并逐步建立起电磁学理论体系;1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,打开了寻找电与磁内在联系的大门。

1831年,英国物理学法拉第形象化地引入了“力线”概念,并又经过10年的努力,终于发现了电磁感应现象,这是电磁学发展史上的一座重要的里程碑。

1856年,麦克斯韦把法拉第的力线首次进行数学化的尝试;1862年,麦克斯韦把“涡旋电场”和“位移电流”的概念引入电磁学,这是他的杰出之作;1865年,麦克斯韦完成了《电磁场的动力学理论》的论文,这篇论文系统地总结了从库仑、安培到法拉第以及他自己的研究成果,提出了著名的麦克斯韦方程,并预言了电磁波的存在;1888年,德国物理学家赫兹用实验的方法证实了麦克斯韦关于电磁场理论预言的所有方面,至此,电磁理论的雄伟大厦已经建成。

了麦克斯韦关于电磁场理论预言的所有方面,至此,电磁理论的雄伟大厦已经建成。

第一节 电磁现象的早期研究据记载,最早对电现象进行认真研究的是被誉为古希腊七贤之一的泰勒斯(Thales ,BC624~BC546)。

泰勒斯发现,丝绸摩擦过的琥珀可以吸引灰尘、绒毛、麦秆等轻小物体,这是人类历史上第一次记载的摩擦起电现象;后来,人们把这种神奇的力量称为“琥珀电”(electricity )。

16世纪后半叶以后,实验风气逐渐兴起,人们发明了产生电荷和储存电荷的起电机、莱顿瓶,发现了电流,制成了最早的电源——电堆。

17世纪和18世纪初期,许多学者对摩擦起电、电火花的形成和大气潮湿的影响等现象进行了一系列的定性观察。

英国学者吉尔伯特(Gilbert Gilbert WilliamWilliam ,1544~1603)发现能带电的不仅有琥珀,而且还有钻石、水晶以及其他许多矿物,到18世纪40年代以前,摩擦起电已被人们广泛应用。

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电磁学的开始
1785年,法国物理学家库仑用扭秤实验测定了静电与静磁之间的相互作用,从而发现了库仑定律。

但包括库仑在内的一大批科学家都怀疑电和磁之间存在相互联系;库仑甚至断言,电与磁是两种完全不同的实体,它们不会有什么联系,尽管它们的作用规律在数学形式上相同,但它们的本质却完全不同的东西。

就连光的波动学说的创立者托马斯·杨(T.Young,1773~1829)和超距论电动力学的奠基人安培也都赞同库仑的观点。

1820年,丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian Oersted,1777~1851年)向科学界宣布了电流的磁效应的发现,这一重大发现第一次揭示了电与磁的联系,开创了电磁学研究的新纪元,从而宣告了电磁学的开始。

1、奥斯特电流磁效应的发现
奥斯特是丹麦一个小镇上药店商人的儿子,十二岁时他已受过很好的教育,在他父亲的店里担任助手,这项工作激发了他的科学兴趣。

后来他在哥本哈根大学学习医学、物理学和天文学;当他听到了伏打的发现后,立即开始电流实验。

1801年,他进行传统的欧洲游历,到了法国、德国和荷兰。

他在德国会见了哲学家谢林(Schelig)、物理学家伦福德伯爵和其他科学家。

1803年他回到了哥本哈根,1806年,他成为哥本哈根大学实验物理学教授。

19世纪初,德国哲学家康德(I.Kant,1724~1804)的基本力和基本力向其他种类的力转化的哲学思想,对促进物理学家去寻找电与磁的本质联系起了积极的作用。

奥斯特深受康德哲学的影响,坚信自然力统一的思想,认为电、磁、光、热等现象之间存在着某种内在的联系。

为了寻找电与磁之间的联系,奥斯特做出了不懈的努力。

1812年,奥斯特在《关于化学力和电力的统一的研究》的著作中提
出了这样的设想:如果使电流通过直径较小的导线,导线就会发热;若
进一步缩小导线的直径,电流会使导线发光;进而推知,当导线直径小
到一定程度,电流将会产生磁效应。

虽这条思路本身有着明显的错误,
但他的电能转化为磁的思想却是可贵的。

此后几年,他一直关注这一课
题。

奥斯特猜想:如果电流能够产生磁效应的话,那么这种效应不可能
在电流的方向上发生,因为许多人在这个方面所作努力的失败已经证明
了这一点;这种作用很可能是横向的。

在没有证实他的假想之前,他不
愿在课堂上公开他的思想。

1820年4月,奥斯特在给具有相当物理学知
识的学者讲授电、伽伐尼电和磁课程时做了一个实验,他用一个小伽伐
尼电池的电流通过一条细铂丝,铂丝放在一个带玻璃罩的指南针上,结
果盒中的磁针被扰动了,尽管效应很弱,看上去也不规则,并未给听众留下强烈的印象,但奥斯特深知这种扰动背后所包含的巨大意义,他为此兴奋不已。

在以后的三个月中,奥斯特深入地进行了实验研究。

奥斯特将玻璃、木头、水、松脂、瓦片、石块等非磁性物体插在导线与罗盘之间,没有发现偏转的磁针与没有插入这些物体之前有什么不同。

甚至当磁针浸在装有水的铜盆里的时候,磁针在电流的作用下仍然偏转,因此他得出结论:“电流冲击只作用在磁性粒子上,所有非磁性物体对于电流冲击是可以忽略
的。

由于磁性物质或者磁性粒子阻止这种冲击通过,因而它们被电流冲击的冲力带动而发生偏转。

”奥斯特又发现,磁针分别放在导体的上面和下面时,它的偏转方向正好相反。

如图3-1所示奥斯特实验,实验发现在载流长直导线附近平行放置的磁针受力沿垂直于导线的方向偏转,即磁针的N极垂直于由导线和磁针构成的平面(图中用虚线画出)
图6-7为奥斯特电流磁效应的
发现
向外(即向纸面外)运动,磁针的S 极则垂直于由导线和磁针构成的平面向内运动,形成偏转。

如果电流反向,则磁针反向偏转。

由此,他直觉地发现,他所定义的“电流冲击”含有两个性质:它不仅存在于通电导体中,而且存在于通电导体的周围;“电流冲击”沿着以导线为轴线的螺旋线传播,螺线的螺纹方向几乎与导线垂直。

奥斯特实验说明作用力是横向力,这是奥斯特实验的又一重大发现。

它突破了以往关于非接触物体之间的作用力均为有心力的局限,拓宽了作用力的类型。

1820年7月21日,他终于在欧洲主要学刊上以题为《关于电冲击对磁针影响的实验》极其简洁的文字,宣布了他的实验结果。

奥斯特实验立刻受到了普遍的赞扬。

安培写道:“奥斯特先生……已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了”。

法拉第评论说:“它(奥斯特实验)突然打开了科学中一个一直是黑暗的领域的大门,使其充满光明”。

紧接着,物理学界掀起了电磁学研究的热潮,一系列新的实验在奥斯特实验的启发下应运而生,丰富了人们对电现象与磁现象之间联系的认识。

2、安培的分子电流假说
奥斯特的论文打开了电磁学研究的新领域,它的重要性立即被科学界所公认,他的论文被译成了德文、法文、英文,发表在各种标准的科学刊物上。

1820年9
月11日,刚从瑞士回国的阿拉戈(Dominique Francois Jean Arago ,1786~
1853)在法国科学院介绍了奥斯特的论文,当时在场的人中就有安培
(Andre-Marie Ampere ,1775—1836),他是一位很有才能的数学家,掌握
了各种现代的分析工具。

在科学上最善于吸取他人成功经验的安培做出了
最迅速的反应。

他分别于1820年9月18日、25日和10月9日在法国科
学院宣读了三篇重要的论文,从而奠定了电磁学的数学理论的基础。

安培
初步形成了这样一种思想,即磁的本质是电流(或运动的电荷)。

通电螺
线管和磁棒在物理性质方面的相似,更坚定了他的这一思想。

安培一经把
磁视作电流,他就不再考虑诸如电流和磁体的相互作用、磁体和磁体的相
互作用这样的问题,而是把它们统统归结为电流之间的相互作用。

安培完
成了电流对磁极的四个示零实验,并伴之以缜密的理论分析,天才地建立了著名的安培定律,充分显示了大师的风范。

当阿拉戈对奥斯特实验进行答辩后,安培不仅重复了奥斯特的实验,而且做了圆电流对磁针的作用,平行载流直导线之间的作用,以及圆电流之间的作用等实验,进一步揭示了电磁现象之间的联系。

1820年9月18日,安培在《关于圆电流对磁针作用的实验》的论文中,他解释了如何确定磁针被电流偏转后所占据的位置,并且提出了圆形电流产生磁的可能性。

9月25日安培在《关于两平行直电流相互作用的实验》向科学院报告了另一项研究成果,他证明,给两个平行导线加上同向电流时,它们相互吸引,当给它们加上反向电流时,它们相互排斥,这比奥斯特的实验结果大大前进了一步。

此后,安培又在10月9日《关于载流螺线管与磁棒等效性的实验》的论文中论述了各种曲线形状的通电导线之间的相互作用,他进而根据这些现象和实验结果对地磁场作了解释。

1820年底,安培给出了两平行直电流相互作用力的公式,即真空中距离为a 的两平行直电流I 1和I 2之间每单位长度的相互作用力为:
a
I I k F 21 安培认为,磁棒的磁性是棒内的电流产生的。

他假定每
个分子都有电流环绕着,当分子排列整齐时,它们的电流合起
图6-10为安培演示电流作用力的仪器
图6-9为阿拉戈
来就可以满足磁棒的磁性所需要的电流。

这就是安培分子电流假设的来源。

磁现象的本质是电流,物质的磁性来源于其中的分子电流,电流与磁体、电流与电流、磁体与磁体相互作用都是电流与电流之间相互作用的结果。

因此,安培认为,电流与电流之间的作用力是电磁作用的基本力,他称之为“电动力”,并把研究电动力的学科叫做“电动力学”。

安培把确定电流之间相互作用力的定量规律引为己任,从1821年到1825年,经过几年的努力,终于完成了这一艰巨的使命。

最后发表了重要的总结性论文《关于唯一地用实验推导的电动力学的数学理论的论文》,给出了电流元之间相互作用力的公式,这就是著名的安培定律。

安培定律的表式为:B d l d I F d ⨯=2212;式中12F 为力,B 为与11l d I 相距为r 12处(即
在22dl I 处)产生的磁感应强度。

对于闭合载流回路,它产生的磁场为:
⎰⎰⨯==1312
121104l r r l d I B d B πμ 这就是比奥-萨伐尔定律(Biot-Savart-Laplace )的积分形式。

从某种意义上讲,比奥-萨伐尔定律可以看作是关于电流元之间相互作用力的安培定律的一部分,由比奥-萨伐尔定律可以证明恒定磁场的高斯定理和安培环路定理,它们表明磁场是无源有旋的矢量场。

安培的这一卓越贡献,被麦克斯韦誉为“科学中最光辉的成就之一”。

麦克斯韦称赞到:安培所建立的电磁理论,“它在形式上是完整的,在准确性方面是无懈可击的”;他不愧为是“电学中的牛顿”。

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