简史电磁简史电磁学发展
电磁学发展史
毕奥-萨伐尔定律 （电生磁的量化）
电流激发磁场的基本规律是电流元激发磁场的 规律，叫做毕奥-萨伐尔定律。它是法国科学家毕 奥(1774～1862)和萨伐尔(1791～1874)在研究长 直导线中电流的磁场对磁极作用力的基础上提出的 。
电流元在给定点所产生的磁感应强度的大小与 Id成l 正 比，与到电流元的距离平方成反比，与电流元和矢径 夹角的正弦成正比。
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。
类比的研究方法：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。
二、由静电到“动电”（电流）
贾法尼 （1737-1798）的研究:
意大利人，解剖学教授。1780年他与学生 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，蛙 腿也会痉挛。1791年发表了论文《论肌肉运 动中的电力》。他是发现电流的第一人，但认 为是一种动物电。
当时主要的研究方法就是思考，而吉尔伯 特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，可以说 吉尔伯特是近代科学研究方法的开创者。
1663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;
1733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 念一直沿用至今。
在东方，中国人民早在公元前2500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“以为母也，故能引其子”的功 能。
据《吕氏春秋》一书记载，中国在公元前 1000年前后就已经有的指南针，他们在古代 就已经用磁针来辨别方向了。
电磁场的发展
电磁场理论发展的历史回顾第一部分概述人类对电磁现象的认识经历了相当长的时间。
静电现象与磁现象很早就引起了人们的注意，公元前六七百年就发现了磁石吸铁，磁石指南和摩擦生电现象。
真正对电磁现象进行研究是从英国御医吉尔伯特开始，1600年他发表了《论磁，磁体和地球作为一个巨大的磁体》，开创了电磁现象研究的新纪元。
关于电和磁现象的系统研究，始于18世纪。
1750年米切尔提出磁极间的作用力服从平方反比定律。
1785年公布了用扭秤实验得到了电力的平方反比定律，即著名的库伦定律，使电磁学进入了定量研究的阶段。
1780年伽伐尼研究电对动物机体的作用，做了有名的伽伐尼实验，1800年伏打发明电堆，获得产生稳定电流的手段，这导致1820年奥斯特发现了电流的磁效应，使电磁学的研究从电磁分离跃至电磁相互联系的研究阶段，开始了电磁学的新纪元。
此后，19世纪二三十年代成了电磁学大发展的时期。
1831年法拉第发现了电磁感应现象，证实了电与磁的统一性，而麦克斯韦从理论上总结了法拉第的物理观念，用一套方程组概括实验上发现的电磁规律，建立了电磁场理论，并将光与电磁现象统一起来，为利用电和磁开辟了广阔前景，实现了物理学史上第三次大综合。
第二部分电磁场的早期研究1. 中国古代的电磁学a) 对磁现象的认识。
公元前4世纪左右成书的《管子》中有“上有磁石者，其下有黄金”，这是关于磁的最早记载。
《吕氏春秋》中也曾写道“磁石召铁，或引之也”。
磁石可以指南的性质是我国人民的重大的发现。
北宋时期的政治家和科学家沈括，在《梦溪笔谈》中记有“方家以磁石磨针锋，则能指南”，此外，他还发现了地磁偏角。
b) 对于电现象的认识从雷电和摩擦起电现象开始的。
早在3000多年前的殷商时期，甲骨文中就有了“雷”及“电”的形声字。
王充在《论衡，雷虚篇》中写道：“云雨至则雷电击”，明确地提出云与雷电之间的关系。
《淮南子，坠行训》中提到：“阴阳相薄为雷，激扬为电”，即雷电是阴阳两气对立的产物。
1、电磁学发展的历史回顾
1、电磁学发展的历史回顾早在公元前770年的春秋时代，中国人就发现了天然磁石，在东汉时代中国人发明了指南针，公元前120年前西汉刘安等编篆的《淮南子》中描述了“阴阳相薄为雷，激扬为电”。
北宋时期陈微显描述了磁屏蔽现象，并有磁石治疗耳病的记载。
17世纪(牛顿年代)法国旅行家卡⋅戴马甘兰游离中国后对中国的避雷针进行了描述“中国屋宇顶上龙头中有伸出的金属龙舌，舌根有细铁丝直通地下，使房屋不受雷电的破坏作用”。
虽然中国人发明较早，却无人去深入总结。
在我们的教科书里全是洋名，不见华名，因为中国古人注重发现，但不大注重理论总结与宣传。
1800年伏打给英国皇家学会会长班克斯写信介绍了电池的原理和构造。
使之成为至今众所周知的伏打电池。
1820年初奥斯芯发现电流的磁效应，并进行了深入研究和总结，而且首先传到德国和法国，在电磁学领域里，无人不晓奥斯芯这个大名。
1820年10月毕奥和萨伐尔发表了关于载流长直导线的磁场的实验结果，经过数学家拉普拉斯的帮助，总结出电流元在空间某点处产生的磁感应强度的规律d d 0I r 2μI l 4πr=⨯B e e ，称之为毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律，简称毕-萨定律。
1824年12月安培发现两传导电流之间的相互作用，并从毕-萨定律出发，描述了磁场环路公式0L L d I μ⋅=∑⎰B l ，称之为安培环路定律。
1832年法拉第发现磁铁与导体之间的感应，并认为是在导体中产生了感生电动势d d U =-l t∂Φ∂⎰。
法拉第还在静电测量方面和电镀领域作出了显著贡献。
1834年楞茨却认为是在导体中产生了感生电流I 。
由于感生电动势U ∆与感生电流I 体现在欧姆定律sdU Idl σ=-方程的两端，哪一个是因? 哪是一个果？这正如当时哲学界所争论的鸡蛋与小鸡的因果关系一样，谁也说不清楚。
1840年法拉第做了静电感应实验，麻绳系着一电量为Q 的带电体，并放入金属桶内，结果发现，金属桶外壁的电量也为Q ，然后，他用多个较大的金属桶套在外层，测量结果是：最外层桶的带电量仍为Q ，这是著名的桶实验。
电磁简史
1875年，法國的庫倫（Coulomb）經 由實驗結果，提出靜電力與距離平方 成反比的庫倫定律。
前提。
製的圓頭，當發射器做高壓放電的同
馬克士威藉由這些簡單又美麗的 時，接收器端出現了微弱的火花，就
方程式，闡述了電磁學的理論基礎， 可以知道檢測到了從發射器射來的電
同時揭示了電磁現象和光現象之間的 磁波。
統一性，而這都是在人類尚未「發現」
赫茲還模擬各種光學設備，將電
電磁波之前。不過，假如世界上不存 磁波聚焦，確定其極化方向，使電磁
仍然未見導線內產生電流。經過反覆 法拉第終於揭開了感應現象的奧秘：
思索和實驗，終於在 1831 年 8 月 29 日第 當導線切割磁力線運動時，會產生感
一次觀察到感應的效應。法拉第用一 應電流。
鐵環繞了兩組線圈，其中一組兩端連
接起來擺在磁針旁邊，另一組接上電 池；法拉第發現接通電池的瞬間，磁
何何謂謂電電磁磁波波
1855 年，馬克士威在劍橋哲學學 會宣讀一篇「論法拉第的力線」的論 文，使用場論的概念闡明法拉第力線 的意義，讓這些觀念更精確化、定量 化。 1862 年，他在英國的哲學雜誌上 發表第二篇 " 論物理的力線 " ，提出了
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電流產生磁場
接通和移開電池的瞬間，磁針附
近的磁場方向不同，由此推測出
ห้องสมุดไป่ตู้
电磁场的发展简史及其应用
• 2.电磁场理论的建立： 18世纪末期，德国哲学家谢林认为，宇宙是活 的，而不是僵死的。他认为电就是宇宙的活力，就 是宇宙的灵魂！而且，电、磁、光、热都是联系在 一起的！ 奥斯特是谢林的信徒。他从1807年开始研究电 与磁的关系，至1820年，发现电流以力作用于小磁 针。
而后安培发现力、电流等相关元素的联系，并 建立大量的数学公式。比1.电磁场的早期理论研究： 电、磁现象是大自然中最重要的往来现象。也 很早就被科学家们注意并潜心观察！但由于科学技 术的落后，关于电、磁方面的知识始终停留在表面， 很长一段历史时期都没能发展！ 但就是凭着科学家门不懈的努力，为电磁学打 下了良好基础，直至十九世纪，电、磁神秘的面纱 被慢慢揭开！
应用与发展
• 1887年，德国科学家赫兹用火花隙激励环状天线 接收，证实了麦克斯韦的电磁波存在预言！这一 重要实验导致了后来无线电报的发明，从此，也 开始了电磁场理论的应用发展的时代！
实际生活中对电磁场的应用
在国防的应用
展望
• 随着科技的进一步发展，人们对电磁学的认识以 及了解还会加深，会更对的将电磁学应用到我们 的日常生活中，给我们带来便捷！
• 谢谢大家！
再然后就是法拉力，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！
•
最后是麦克斯韦，总结了安培、法拉第等前 任的经验，创造性的提出位移电流的概念！其 理论中心思想为：变化的磁场可以激发涡旋电 场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁 场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发 组成一个统一的电磁场。麦克斯韦进一步将电 场和磁场的所有规律综合起来，建立了完整的 电磁场理论体系。
电磁学的重要性
一、电磁学的重要性
电磁学的主要内容是研究电荷、电流产生电场、磁场 的规律。电场和磁场的相互联系，以及电磁场与电荷、 电流和其他物质的相互作用。简而言之，电磁学是研究 电磁相互作用规律的基础学科。
在自然界中，迄今为止已发现有四种相互作用：万有 引力（引力相互作用），电磁力（电磁相互作用），强 力（强力相互作用）和弱力（弱力相互作用）。万有引 力存在于一切物体之间，电磁力存在于带电物体与载流 导体之间，强力存在于中子、质子、介子、重子等基本 粒子之间，弱力主要存在于中子、质子、电子、中微子 之间。从作用范围上看，强力和弱力在10-13到10-12cm 的距离范围内很重生要命中，己最最值这佳得的投是投资资的原是是学自子己习，核给自的尺度。电磁力在1原
十六世纪，由于工、商业及航海的发展，社会的需要
再次推动自然科学的研究。第一个从实验和理论上对电
和磁做了较为系统研究的是英国伊利莎白女王的御医吉
尔伯特（William G生il命b中e最r值t得,1投资5的4是4自己-1，给6自03)，他发现了电和
己最佳的投资是学习
4
Hale Waihona Puke 磁有一些不同性质。他提出了解释电现象的理论，制作 了验电器等。
1821年，英国的法拉第（Michael Faladay , 1791 -1867)在了解和重复了奥斯特的实验后，逐渐形成了一个 想法，既然电流可以产生磁，那么磁应该可以转化为电流， 通过近十年的求索，生历命中经己最最值了佳得的投多投资资的次是是学自实己习，验给自上的失败，终于在9
1831年发现了电磁感应现象。在解释电磁感应现象时，提 出了力线的概念，认为当通过回路的磁感应线变化时，回
1600年，德国工程师盖利克（Guoricke 16021686)发明了第一台象小足球大的转动硫磺球的摩擦起 电机，使较大量电荷的获得成为可能。
电磁学发展史简述之欧阳家百创编
绪论欧阳家百（2021.03.07）一、电磁学发展史简述1概述早期，由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的，同时也由于磁学本身的发展和应用，如近代磁性材料和磁学技术的发展，新的磁效应和磁现象的发现和应用等等，使得磁学的内容不断扩大，所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。
电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科，主要是基于两个重要的实验发现，即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。
这两个实验现象，加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设，奠定了电磁学的整个理论体系，发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。
麦克斯韦电磁理论的重大意义，不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等)，而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内，深刻地影响着人们认识物质世界的思想。
电子的发现，使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来，洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应，统一地解释了电、磁、光现象。
和电磁学密切相关的是经典电动力学，两者在内容上并没有原则的区别。
一般说来，电磁学偏重于电磁现象的实验研究，从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律；经典电动力学则偏重于理论方面，它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础，研究电磁场分布，电磁波的激发、辐射和传播，以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题，也可以说，广义的电磁学包含了经典电动力学。
2电学发展简史“电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的，在中国则是从雷闪现象中引出来的。
自从18世纪中叶以来，对电的研究逐渐蓬勃开展。
它的每项重大发现都引起广泛的实用研究，从而促进科学技术的飞速发展。
现今，无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。
随着科学技术的发展，某些带有专门知识的研究内容逐渐独立，形成专门的学科，如电子学、电工学等。
电学又可称为电磁学，是物理学中颇具重要意义的基础学科。
电磁学的发展--讲课用PPT资料54页
三、库仑定律
类比万有引力，科学家
猜测电荷间作用力与距离平
方成反比。
罗比逊实验，发现
f
1 r 2
偏差 0.06
罗比逊实验装置
卡文迪许利用两个同心球的实验证明了上述规律， 他得到δ=0.02，可惜两人的工作都未发表。
卡文迪许同心球实验装置
库仑于1785年用电扭秤实验，通过与万有引力类比， 确信并提出了库仑定律
富兰克林决心用事实来证明一切。1752年6月的 一天 ，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，铁丝下栓一根麻绳，当一道 闪电从风筝上掠过，富兰克林用手靠近风筝上的铁丝， 立即掠过一种恐怖的麻木感。
他抑制不住内心的激动，大声呼喊：“威廉，我 被电击了！”随后，他又将风筝线上的电引入莱 顾瓶中。回到家里以后，富兰克林用雷电进行了 各种电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产 生的电具有完全相同的性质。富兰克林关于天上 和人间的电是同一种东西的假说，在他自己的这 次实验中得到了光辉的证实。
伽利略和牛顿所取得如此伟大成就，是因为他们把 科学思维和实验研究很好地结合在一起，为力学的发展 开辟了一条正确的道路。
电学、磁学构成了经典物理学的另一重要分支。随 着一个个电磁学研究成果的取得，企图把全部物理学归 纳为力学的机械论观点宣告彻底失败。
电磁学发展史中的典型事件
历史概述
电现象和磁现象很早受人类注意，留下了许多文 字记载。在17世纪前，大多数是观察和零碎的知识， 到17世纪后才有一些系统的研究，而定量的研究则更 晚。18世纪中叶以后，磁力和电力的平方反比定律相 继发现，静电学和静磁场开始沿牛顿力学的发展登上 科学的舞台。18世纪末，随着电堆的发明，人们有可 能人为地产生和控制电流。19世纪，电流的磁效应、 化学效应、热效应相继的发现，其规律得到了定量的 表述，电学和磁学得到了和谐统一的发展，建立了统 一的电磁理论，并证实了电磁波的存在。
电磁学的发展
欧姆：
将付里叶在热学中提出的热流、热阻，类比电学中的 电流、电阻，温度差类比电势差，通过实验验证，在 1826年发现了欧姆定律
第四节 电磁学的新时期-----电流磁效 应的发现
反对之声
吉尔伯特 正确区分电力和磁力,但认为二者无关
库仑 电流体和磁流体是两种完全不同的实体,它们不可能相
互转化
安培 1802年宣称 愿意去 “证明电和磁是相互独立的两
盖里克
1663年，发明摩擦起电机。
硫磺球
（Otto von Guericke） 德国人（1602-1686）
格雷（英） 1720年，发现导体与绝缘体的区别，发现导体的
静电感应现象
杜非（法） 1733年，区分出两种电荷，称为松脂电和玻璃电，
发现同性相斥，异性相吸
冯?克莱斯特(德)
于1745，1746几乎同时发明
种
托马斯?杨 1807年<自然哲不学同讲的义实>中体写”道:“没有任何理由
去设想电与磁之间存在任何直接的关系”
毕奥 1819年, 磁与电之间的独立性 “不允许我们设想磁与电
具 有相同的本质”
奥斯特：
1820年4月 发现电流的磁效应;
1820年7月21日，发表《电流对磁针的作用的实验》
安培：
1820年9月18日 提出磁针偏转方向的右手定则; 提出地球的磁性是由从东向西绕地球作圆 周运动的电流所引起
1 发现电磁感应
法拉第：
法拉第பைடு நூலகம்英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的 科学家。1791年9月22日萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。
1813年3月由戴维举荐到皇家研究所任实验室助手。 1824年1月当选皇家学会会员，1825年2月任皇家研究所 实验室主任，1833----1862任皇家研究所化学教授。1846 年荣获伦福德奖章和皇家勋章。1867年8月25日逝世。
电磁统一的发展历史
电磁统一的发展历史最开始呢，人们对电和磁的认识那是完全分开的，就像两条平行线。
古人就发现了摩擦起电这个神奇的现象，比如拿琥珀在毛皮上蹭蹭，就能吸起小纸屑，那时候人们就懵懵懂懂地知道有这么个神奇的“电”的东西。
而磁呢，大家也不陌生，老早就发现了天然磁石，还知道这磁石能指南北，于是就有了指南针这伟大的发明。
然后就到了科学逐渐萌芽的时期。
那时候有个叫吉尔伯特的哥们儿，他做了好多关于磁和电的实验。
他发现电和磁不太一样，磁石一直有磁性，可这电得摩擦才产生。
这就好比一个是一直在线的“技能”，一个是得触发才能有的。
再往后，库仑就闪亮登场啦。
他发现了库仑定律，不管是电荷之间还是磁极之间，力的大小都和距离的平方成反比。
这时候人们就想了，哟，这电和磁在这方面有点像呢，但还是没把它们真正联系到一起。
真正让电磁关系开始有大突破的是奥斯特。
这家伙在做实验的时候，一不小心就发现通电导线周围的小磁针会发生偏转。
这就好比突然发现水和油居然能混在一起一样神奇，大家都惊呆了。
这就表明电能够产生磁啊，原来这俩家伙有这么密切的关系。
然后安培也没闲着，他对电流产生的磁场进行了深入研究，提出了安培定律。
这就像是给奥斯特的发现添砖加瓦，让人们对电生磁的认识更加深刻了。
接下来就是法拉第这个大神。
他想啊，电能够生磁，那磁能不能生电呢？经过无数次的尝试，最后他发现了电磁感应现象，这可是个超级大的发现。
就好比是发现了一个双向通道，电和磁之间可以互相转化了。
最后麦克斯韦横空出世，他把之前所有人关于电磁的研究成果总结起来，用一组超级牛的方程组——麦克斯韦方程组，完美地统一了电磁现象。
这方程组就像是电磁世界的“宪法”，把电磁的规律都清清楚楚地写在里面了。
从那以后，电磁统一理论就像一棵大树，根基稳稳地扎在科学的大地上，为后来的各种科技发展，像无线电通信之类的，提供了肥沃的土壤。
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电磁学发展简史一. 早期的电磁学研究早期的电磁学研究比较零散，下面按照时间顺序将主要事件列出如下：1650年，德国物理学家格里凯在对静电研究的基础上，制造了第一台摩擦起电机。
1720年，格雷研究了电的传导现象，发现了导体与绝缘体的区别，同时也发现了静电感应现象。
1733年，杜菲经过实验区分出两种电荷，称为松脂电和玻璃电，即现在的负电和正电。
他还总结出静电相互作用的基本特征，同性排斥，异性相吸。
1745年，荷兰莱顿大学(图1)的穆欣布罗克和德国的克莱斯特发明了一种能存储电荷的装置－莱顿瓶，它和起电机一样，意义重大，为电的实验研究提供了基本的实验工具。
1752年，美国科学家富兰克林对放电现象进行了研究，他冒着生命危险进行了著名的风筝实验，发明了避雷针。
1777年，法国物理学家库仑通过研究毛发和金属丝的扭转弹性而发明了扭秤，如图2所示。
1785－1786年，他用这种扭秤测量了电荷之间的作用力，并且从牛顿的万有引力规律得到启发，用类比的方法得到了电荷相互作用力与距离的平反成反比的规律，后来被称为库仑定律。
在早期的电磁学研究中，还值得提到的一个科学家是大家都已经在中学物理课本中学过的欧姆定律的创立者－欧姆。
欧姆,1787年3月16日生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠。
父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。
16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途缀学，到1813年才完成博士学业。
欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。
欧姆对导线中的电流进行了研究。
他从傅立叶发现的热传导规律受到启发，导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。
因而欧姆认为，电流现象与此相似，猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力，即现在所称的电动势，并且花了很大的精力在这方面进行研究。
开始他用伏打电堆作电源，但是因为电流不稳定，效果不好。
后来他接受别人的建议改用温差电池作电源，从而保证了电流的稳定性。
但是如何测量电流的大小，这在当时还是一个没有解决的难题。
开始，欧姆利用电流的热效应，用热胀冷缩的方法来测量电流，但这种方法难以得到精确的结果。
后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来，巧妙地设计了一个电流扭秤，用一根扭丝悬挂一磁针，让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置。
再用铋和铜温差电池，一端浸在沸水中，另一端浸在碎冰中，并用两个水银槽作电极，与铜线相连。
当导线中通过电流时，磁针的偏转角与导线中的电流成正比。
实验中他用粗细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量，得出了欧姆定律，也就是通过导体的电流与电势差成正比与电阻成反比。
这个结果发表于1826年，次年他又出版了《关于电路的数学研究》，给出了欧姆定律的理论推导。
欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并遭到怀疑和尖锐的批评。
研究成果被忽视，经济极其困难，使欧姆精神抑郁。
直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视。
二.安培和法拉第奠定了电动力学基础1820年间，奥斯特在给学生讲课时，意外地发现了电流的小磁针偏转的现象。
其实验示意图如图4所示，当导线通电流时，小磁针产生了偏转。
这个消息传到巴黎后，启发了法国物理学家安培。
他思考，既然磁与磁之间、电流与磁之间都有作用力，那么电流与电流之间是否也存在作用力呢？他重复了奥斯特的实验，几天后向巴黎科学院提交了第一篇论文，提出了磁针转动方向与电流方向的关系，就是大家在高中学习过的右手定则。
再一周后，他向科学院提交了第二篇论文，在该文中，他讨论了平行载流导线之间的相互作用问题。
同时，他还发现如果给两个螺线管通电流，它们就会象两个条形磁铁一样相互吸引或者排斥。
1822年，安培在实验的基础上，以严密数学形式表述了电流产生磁力的基本定律，即安培定律。
该定律表明，两个电流元的作用力与它们之间距离的平方成反比，与库仑定律很类似，但是它们作用力的方向却要由右手定则来判断。
安培通过研究电流和磁铁的磁力情况，他认为磁铁的磁力在本质上和电流的磁力是一样的，提出了著名的安培分子电流假说。
如图5所示，该假说认为在物体内部的每个微粒都有一个环形电流，它们实际上就相当于一个小磁针，当这些小磁针的磁性排列一致时，就体现出宏观磁性。
这一假说在当时不被人们看重，一直到了70年后人们才真的发现了这种带电粒子，证明了安培假说的正确性。
既然电流有磁效应，那么磁是否也会有电流效应呢？根据物理的相互作用原理，这个结果应该是显然的，因此不少人为此做了很多实验，试图发现磁的电流效应。
但是这个现象直到奥斯特发现电流磁效应的10多年后，才被英国物理学家法拉第和美国物理学家亨利发现。
法拉第，1791年9月22日生在一个手工工人家庭，家里人没有特别的文化，而且颇为贫穷。
法拉第的父亲是一个铁匠。
法拉第小时候受到的学校教育是很差的。
十三岁时，他就到一家装订和出售书籍兼营文具生意的铺子里当了学徒。
但与众不同的是他除了装订书籍外，还经常阅读它们。
他的老板也鼓励他，有一位顾客还送给了他一些听伦敦皇家学院讲演的听讲证。
1812年冬季一天，正当拿破仑的军队在俄罗斯平原上遭到溃败的时候，一位二十一岁的青年人来到了伦敦皇家学院，他要求和著名的院长戴维见面谈话。
作为自荐书，他带来了一本簿子，里面是他听戴维讲演时记下的笔记。
这本簿子装订得整齐美观，这位青年给戴维留下了很好的印象。
戴维正好缺少一位助手，不久他就雇用了这位申请者，从此，法拉第开始步入科学的殿堂。
法拉第是一个伟大的实验物理学家，他在电磁学方面的主要贡献就是现在称之为法拉第电磁感应定律，并且提出了力线和场的概念。
前面提到的安培和奥斯特等人的工作说明了电和磁之间存在着必然的联系，法拉第发现的电磁感应定律比他们前进了一大步。
他用实验证明了电不仅可以转化为磁，磁也同样可以转变为电。
运动中的电能感应出磁，同样运动中的磁也能感应出电。
法拉第的发现为大规模利用电力提供了基础，后来人们利用法拉第电磁感应定律制造了感应发电机，从此蒸气机时代进入了电气化时代。
1831年，法拉第用铁粉做实验，形象地证明了磁力线的存在。
他指出，这种力线不是几何的，而是一种具有物理性质的客观存在。
从这个实验说明，电荷或者磁极周围空间并不是以前那样认为是一无所有的、空虚的，而是充满了向各个方向散发的这种力线。
他把这种力线存在的空间称之为场，各种力就是通过这种场进行传递的。
法拉第将他的一生所做的实验进行了总结，写出了《电学实验研究》。
由于法拉第基本上不懂数学，在这部著作中人们几乎找不到一个数学公式，以至于有人认为它只是一本关于电磁学的实验报告。
但是，正是因为他不懂数学，他才不得不想尽方法用简单易懂的语言来表达高深的物理规律，才有力线和场这样简明而优美的概念。
法拉第同时还是一个出色的科普演讲家。
他的这个不懂数学的缺陷恰好被他的后来者麦克斯韦所弥补，建立了完美的电磁学理论。
同时，法拉第具有深刻的哲学思想和几何学和空间上的洞察力。
他的善于持久思考的能力，正好补偿了他数学上的不足。
在他留下来的笔记中，有下面一段话：“我一直冥思苦索什么是使哲学家获得成功的条件。
是勤奋和坚韧精神加上良好的感觉能力和机智吗？……但是，我长期以来为我们实验室寻找天才却从未找到过。
不过我看到了许多人，如果他们真能严格要求自己，我想他们已成为有成就的实验哲学家了。
”开尔文勋爵对法拉第非常了解，他在纪念法拉第的文章中说：“他的敏捷和活跃的品质，难以用言语形容。
他的天才光辉四射，使他的出现呈现出智慧之光，他的神态有一种独特之美，这有幸在他家里或者皇家学院见过他的任何人都会感觉到的，从思想最深刻的哲学家到最质朴的儿童。
”二. 麦克斯韦的电动力学麦克斯韦出生于苏格兰爱丁堡的一个名门望族。
他从小便显露出出色的数学才能。
他在14岁就在英国《爱丁堡皇家学会学报》上发表数学论文，获得了爱丁堡学院的数学奖。
后来，麦克斯韦给英国皇家学会送去了两篇论文，但是皇家学会以“不适宜一个穿夹克的小孩登上这里的讲台”为理由让别人代为宣读论文。
1850年，麦克斯韦考入了剑桥大学三一学院，主攻数学和物理。
1854年以优异的成绩毕业。
1871年回到了母校担任实验物理教授。
法拉第精于实验研究，麦克斯韦擅长于理论分析概括，他们相辅相成，导致了科学上的重大突破。
1855年，24岁的麦克斯韦发表了他的论文《论法拉第的力线》，对法拉第的力线概念进行了数学分析。
1862年，他继续发表了《论物理的力线》。
在这篇论文中，他不但解释了法拉第的实验研究结果，而且还发展了法拉第的场的思想，提出了涡旋电场和位移电流的概念，初步提出了完整的电磁学理论。
1873年，麦克斯韦完成了电磁理论的经典著作《电磁学通论》，建立了著名的麦克斯韦方程组，以非常优美简洁的数学语言概括了全部电磁现象。
这一方程组有积分形式和微分形式。
其积分形式有四个等式组成。
，就是说通过任意闭合曲面的电通量等于它包围住的自由电荷的代数和，说明在任何电场中电场强度沿着任意闭合曲线的积分等于通过此闭合曲线包围面积的磁通量随时间变化律的负值。
，即在任何磁场中，通过任意封闭曲面的磁通量等于零。
，说明任何磁场中磁场强度沿着任意闭合曲线的积分等于通过此闭合曲线所包围面积内的全电流。
麦克斯韦方程组把电荷、电流、磁场和电场的变化用数学公式全部统一起来了。
从该方程组可以知道，变化的磁场能够产生电场，变化的电场能产生磁场，它们将以波动的形式在空间传播，如图8所示，因此麦克斯韦预言了电磁波的存在，并且推导出电磁波传播速度就是光速，因此他也同时说明了光波就是一种特殊的电磁波。
这样，麦克斯韦方程组的建立就标志着完整的电磁学理论体系的建立，《电磁学通论》的科学价值可以与牛顿的《自然哲学的数学原理》相媲美。
通过麦克斯韦的科学经历，我们可以看到数学在物理学科中的重要作用。
麦克斯韦精通数学，他用精确的数学语言把实验结果升华为理论，用数学完美的形式使得法拉第的实验结果更加和谐美丽，显示了数学的巨大威力。
由于没有实验的验证，麦克斯韦理论当时得不到大多数科学家的理解。
物理学家劳厄说：“象赫尔姆赫兹和玻尔兹曼这样有异常才能的人为了理解它也需要花几年的力气。
”因此，支持他理论的科学家就更加少了。
1883年，赫兹注意到一个有关的新研究，有人提出，如果电磁波存在，那么莱顿瓶在振荡放电的时候，应该产生电磁波。
1886年，赫兹在进行放电实验时，发现近傍一个没有闭和的线圈也出现了火花，他得到启发，很快制出了可以检测电磁波的电波环。
如图9所示，电波环的结构非常简单，在一根弯成环状的粗铜线两端，安上两个金属球，小球间的距离可以进行调整。