漫游电世界

马 可 尼
布 劳 恩
与此同时，俄国物理学家波波夫也对无线电通讯作 出重要的贡献，1895年他发表了论文，并公开演示了他 制作的“雷电指示器”，实际上是一台无线电接收机。 1896年又成功的表演了无线电电报，传播距离250 米，传送的第一个电文就是“赫兹”，他长期致力于航 海的无线电通讯，并在救援阿非利加号军舰触礁中发挥 了实际效用，到1900年通信距离达到了45千米。
在这之后———— 1899年——俄国物理学家列别捷夫证明了电磁场理论 所预言的光压的作用
麦克斯韦的电磁场理论从超距作用过渡到以场为基本变 量，是科学认识的一个革命性变革，根据研究，麦克斯韦大 胆断言：光本身就是电磁波，这样电磁场理论就把电、磁、 光学规律统一起来，完成了人类认识史上的一次“大综合”。 电磁场理论又为狭义相对论提供了雏形，可以毫不夸张的说， 电磁场理论是物理学发展史上的一个里程碑，但是它的思想 太不平常了，只能逐渐被物理学家接收，一直到赫兹成功的 实现电磁波——脱离了源而独立存在的电磁场后，对电磁场 的理论的反抗才被完全催垮。
波波夫实验用的接收机
美国早在第一 次世界大战就开 1921年，美国 始研究军用短波 的赫耳制成大功率 通讯技术，到1918 1923 年拉文德 微波器件磁控管， 年研制成功波长 发明了比三极管更 可以产生几米波长 1933年阿姆斯 为70米到150米的 适用于高频的五极 的超短波。 特朗发明了调频技 发射接收装置。 管。 术，1939年发明了 适用于超短波放大 和振荡的速调管。
场的概念的提出和建立—————— 19世纪上半叶，电磁学得到迅速发展，并逐渐形 成两大派系。关于电与磁的相互作用：
法 拉 第 韦伯 力线思想
安 培 诺埃曼
超距作用观点
法拉第被誉为 ——“正确理解电磁现象的带路人” 法 拉 第
1、电和磁的作用是通过中间介质传送的。
2、为解释电磁感应现象中的“电紧张态”概念， 提出：正向或反向的感生电流会在螺线管或导体移近或离开磁铁的所有 那些情况中持续产生，因为在那些时间内，电紧张态升到较高或降到较 低的程度。 3、可以只用一根磁棒和少量铁屑就可以在纸板上把磁力线（磁感 线）清晰显现出来。 4、电场中的介质被极化，极化粒子一个接一个的排列成感应力线， 电的作用就是通过感应力线传递的。 5、电荷的作用力除与电量及距离有关外，由于极化的影响，还与 中间的介质有关。
二、电磁学理论的建立和通信技术
• • • • • • • 2.1 人类对电磁现象的早期研究 2.1.1 人类对电磁现象的早期观察 雷公雷母、Zeus、雷神之捶 司南 2.1.2 人类对电磁现象的早期实验研究 富兰克林、李赫曼 库伦、伏特
认识和了解磁场
了解 磁体 磁体 磁极 磁化 磁 场 方 向 探究并认 识磁场 磁 感 应 线 地 磁 场 知道电 流磁场 电 流 磁 效 应 直 线 电 流 的 磁 场 通 电 螺 线 管 磁 场 科学探究；磁场 对电流的作用 作 用 力 方 向 直 流 电 动 机 原 理
教学目的
本课程的设置是为了引导文、理、工科学生了解与 “电”有关的最基本的知识领域，培养学生的创造性思 维和科学精神，促进不同学科的交叉渗透和理工融合。
• 举例：什么叫信息？ • 消息 电压、电流 • 现代社会与电的关联性？
教学内容
主要内容包括以下章节：电现象的本质、发电、输电与 配电、自动化技术、测试技术与传感器、通信及信息技术 主要电气设备、高电压与绝缘、防雷与接地、与电有关的 其它主要技术、节能技术与安全用电等。 。
准 备 条 件
实验
1899 年，德国人布劳恩研制出 马可尼和布劳恩共同获得 意大利人马可尼在 1895年发明 1909 一套可以调谐的接收系统，既能排 年诺贝尔物理学奖。 了天地线装置，改进了发射机和接 除干扰，又大大提高了灵敏度，从 收机，1896年，电波已经能够飞跃 根本上改进了马可尼的无线电系统。 英吉利海峡，1901年又首次实现了 电波横渡大西洋的实验，由此诞生 了无线电报。
电与社会
使用电池的环保意识
电源—将某种形式的 能转化为电能的装置
了解生活中常 用的干电池 发电站 （厂） 交流发电机原理 电磁感应现象在生活中 多种形式的 发电方式
ห้องสมุดไป่ตู้
科学探究—电 磁感应现象
电从哪里来
考核方式
平时成绩(20%)＋考试成绩(80%)
主要参考书
《走进电世界》孙元章、中国电力出版社、2009年8月
• 2.2 电流磁效应的研究 • 2.2.1 奥斯特发现电流的磁效应
N
S N
N
大拇指指向：通电螺线管磁场北极方向
• 2.2.2 安培奠定电动力学的基础
• 2.2.3 欧姆定律的发现 • 2.2.4 高斯对地磁的研究
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2.3 电磁感应的发现 2.3.1 法拉第发现电磁感应 2.3.2 亨利、楞次对电磁感应的研究 2.4 电磁场理论的建立 2.4.1 麦克斯韦建立电磁场理论 2.4.2 赫兹发现电磁波
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2.5通信技术的进步 2.5.1 有线电报的发明 2.5.2 有线电话的发明 2.5.3 无线通信的发明
无线电的发展简史——————
理论
1865年 麦克斯韦预言电磁波能以波的形式向外 传播，其速度与光速相同。 1887年 德国物理学家赫兹以电火花放电实验证 明了麦克斯韦的预言。 爱迪生效应——热电子发射效应为电子管的发 明准备了条件。 美国的莫尔斯在1837、1838年发明了电磁式电 报机和点划组合的莫尔斯电码，1844年建成了从 华盛顿到巴尔的摩的电报线路。 贝尔1876年实验电话通话成功，1878年发展为 波士顿与纽约间的长途通话。
1855～1856
《论法拉第力线》 《论物理力线》 《电磁场的动力学理论》 《电磁理论》 麦 克 斯 韦
1861～1862
1865 1865～1873
这是麦克斯韦用数学工具表达法拉第学说的开端 在这一文中的思想已经超过法拉第，不仅对各 在实验事实及动力学的基础上构筑了一座全新 种电磁现象的联系，提供了统一的解释，而且挖 的电磁学理论大厦。 掘出更深入的内在本质，这是麦克斯韦为电磁场 被认为可以和牛顿的《自然哲学的数学原理》 理论建立迈出的关键性一步。 交相辉映．麦克斯韦的电磁理论成为经典物理学 的重要支柱之一． 详介