電磁學(xué)發(fā)展史（行業(yè)知識）

1、電磁學(xué)發(fā)展史一、磁與靜電古希臘哲學(xué)家泰勒斯公元前600年前后，泰勒斯看在到當(dāng)時的希臘人通過摩擦琥珀吸引羽毛,用磁鐵礦石吸引鐵片的現(xiàn)象，曾對其原因進(jìn)行過一番思考。據(jù)說他的解釋是： “萬物皆有靈。磁吸鐵，故磁有靈。”這里所說的“磁”就是磁鐵礦石。希臘人把琥珀叫做“elektron”（與英文“電”同音），他們認(rèn)為琥珀吸引羽毛是神靈或者魔力的作用。在以后的2000年中， 靜電的研究進(jìn)展甚少,靜磁的研究相對較多,因?yàn)橐恢睕]有找到恰當(dāng)?shù)姆绞絹懋a(chǎn)生和測量靜電. 在東方，據(jù)呂氏春秋一書記載，早在公元前三世紀(jì)就已經(jīng)具有天然的磁石知識。古人將磁石稱為慈石來形容磁石“以為母也，故能引其子”的功能。戰(zhàn)國時期發(fā)明了司南

2、（指南針），用來辨別方向了。13、14世紀(jì)，羅盤在航海中得到了應(yīng)用。這種羅盤在1492年哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲新大陸以及1519年麥哲倫發(fā)現(xiàn)環(huán)繞地球一周的航線時發(fā)揮了重要的作用。十三世紀(jì)前后，歐洲學(xué)術(shù)復(fù)興，通過實(shí)驗(yàn)研究自然規(guī)律蔚然成風(fēng)。當(dāng)時通過磁學(xué)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了磁石有兩極，并命名為N極和S極，并證實(shí)了異性磁極相吸，同性磁極相斥。還發(fā)現(xiàn)一根磁針斷為兩半時，每一半又各自成為一根獨(dú)立的小磁針。吉爾伯特（1544-1603），英國著名醫(yī)學(xué)家、物理學(xué)家 吉爾伯特在物理學(xué)中的貢獻(xiàn)是開創(chuàng)了電學(xué)和磁學(xué)的近代研究 1600年他發(fā)表了一部巨著論磁，系統(tǒng)地總結(jié)和闡述了他對磁的研究成果。使他在物理學(xué)史上留下了不朽的位置； 書中

3、指出地球本身就是一塊大磁石，并且詳細(xì)地闡述了羅盤的磁傾角問題。 吉爾伯特對電學(xué)方面的研究 認(rèn)真研究了摩擦琥珀吸引羽毛的現(xiàn)象，指出這種現(xiàn)象不僅存在于琥珀上，而且存在于硫磺，毛皮，陶瓷，火漆，紙，絲綢，金屬，橡膠等是摩擦起電物質(zhì)系列。把這個系列中的兩種物質(zhì)相互摩擦，系列中排在前面的物質(zhì)將帶正電，排在后面的物質(zhì)將帶負(fù)電。 發(fā)明了第一只驗(yàn)電器。 提出了質(zhì)量、力等新概念 在論磁中，吉爾伯特說，一個均勻磁石的磁力強(qiáng)度與其質(zhì)量成正比，這大概是歷史上第一次獨(dú)立于重量而提到質(zhì)量，通過“磁力”這一特殊的力，吉爾伯特揭示了自然界中某種普遍的相互作用。 當(dāng)時主要的研究方法就是思考，而吉爾伯特主張真正的研究應(yīng)該以實(shí)驗(yàn)為

4、基礎(chǔ)，他提出這種主張并付諸實(shí)踐，在這點(diǎn)上，可以說吉爾伯特是近代科學(xué)研究方法的開創(chuàng)者。1663年，蓋里克發(fā)明摩擦起電機(jī);1720年，英國牧師格雷研究了電的傳導(dǎo)現(xiàn)象;1733年，杜非分別了兩種電：松脂電和玻璃電；1746年，富蘭克林提出了正電、負(fù)電的概念一直沿用至今。 電這個神奇的精靈總是一閃而逝，與對它好奇，并熱心研究它的人捉迷藏，但它還是沒有逃過人類智慧終于有一天，人們在萊頓瓶里捉住了它萊頓瓶 1745年，荷蘭萊頓城萊頓大學(xué)教授馬森布洛克（Musschenbrock)發(fā)現(xiàn)了萊頓瓶，為貯存電荷找到了一個方法。萊頓瓶就是一個玻璃瓶，在瓶里和瓶外分別貼有錫箔。瓶里錫箔通過金屬鏈與金屬棒連接，棒的上端

5、是一個金屬球。萊頓瓶的實(shí)質(zhì)就是一個電容器！在物理上第一次有辦法獲取較多的電荷，并對其性質(zhì)進(jìn)行研究萊頓瓶法國人諾萊特在一座巴黎大教堂前邀請了法國路易十五的皇室成員臨場觀看：七百名修道士手拉手排成一行，排頭的修道士用手握住萊頓瓶，當(dāng)萊頓瓶充電后，讓排尾的修道士觸摸萊頓瓶的引線。頓時，七百名修道士幾乎同時跳了起來。在場的人目瞪口呆，從而展示了電的巨大威力。美國科學(xué)家富蘭克林利用萊頓瓶收集閃電產(chǎn)生的天電。雷電 在公元前的中國，打雷被認(rèn)為是神的行為。說是有五位司雷電的神仙，其長者稱為雷祖，雷祖之下是雷公和電母。打雷就是雷公在天上敲大鼓，閃電就是電母用兩面鏡子把光射向下界。亞里斯多德時代認(rèn)為雷的發(fā)生是由于

6、大地上的水蒸氣上升，形成雷雨云，雷雨云遇到冷空氣凝縮而變成雷雨，同時伴隨出現(xiàn)強(qiáng)光。認(rèn)為雷是靜電而產(chǎn)生的是英國人沃爾，那是1708年的事。1748年，富蘭克林基于同樣的認(rèn)識設(shè)計(jì)了避雷針。 富蘭克林（1706-1790）美國人，科學(xué)家和政治家。天上的電和地電是統(tǒng)一的嗎? 1752年7月，一個電閃雷鳴的上午，他將一個風(fēng)箏放到空中，風(fēng)箏下有一根鐵絲，鐵絲下栓一根麻繩，麻繩的下一端拴絲線，繩線接觸處栓了一把鑰匙。同時他還把從云端“吸取”的電荷收集在萊頓瓶中，并進(jìn)行其它實(shí)驗(yàn)。 現(xiàn)象：麻繩上得纖維向四周自立，猶如“怒發(fā)沖冠”，銅鑰匙可以給萊頓瓶充電，與摩擦電性質(zhì)完全相同。 小插曲：為了驗(yàn)證“地電”與“天電”

7、的相同處，富蘭克林想到雷可以擊死動物，于是他就實(shí)驗(yàn)用“地電”去擊殺火雞，結(jié)果被電打昏了。蘇醒后，卻不介意地說：“我本想用電殺死一只火雞，結(jié)果差點(diǎn)電死了一個傻瓜?！比欢?，風(fēng)險(xiǎn)是的確存在的。1753年，俄國的利赫曼在做大氣放電實(shí)驗(yàn)時不幸中電身亡，為科學(xué)獻(xiàn)身。 富蘭克林的工作，揭開了雷電的奧秘，統(tǒng)一了“天電”和“地電”，震驚了科學(xué)界；富蘭克林還將其發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用避雷針誕生了。 從定性到定量庫侖定律的發(fā)現(xiàn) （1） 庫侖生平(1736-1806) 法國人。 1779年因研究磁石問題獲獎勵，1781年因關(guān)于摩擦的研究獲法國科學(xué)院獎勵，同年因論述扭力的論文被選為法國科學(xué)院院士。2. 同種電荷的斥力測量庫侖的

8、扭秤實(shí)驗(yàn) 由于金屬絲的扭力正比于扭轉(zhuǎn)角，將扭絲懸掛起來，通過扭轉(zhuǎn)角的大小即可測量電荷間作用力的大小，其精度可達(dá)萬分之一格令，1785年庫侖據(jù)此制成電秤，用以測定電力，叫作庫侖扭秤。但對于異種電荷，由于兩球相吸，接觸后電荷中和，無法繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3.異種電荷的引力測量庫侖電擺實(shí)驗(yàn) 和單擺類比：由于地球?qū)ξ矬w的作用力反比于兩者之間距離的平方，所以地面上的單擺的擺動周期正比于擺錘離地心的距離，若電荷間的引力也遵循距離平方的反比關(guān)系，則由帶電體間引力產(chǎn)生的物體的擺動，其擺動周期T必定也正比于兩帶電體之間的距離r，從而設(shè)計(jì)電擺實(shí)驗(yàn)。 庫侖通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與處理，得出電的引力和斥力都遵守平方反比規(guī)律，

9、并于1785年在法國科學(xué)院發(fā)表論文，提出著名的庫侖定律。 庫侖定律的建立使電磁學(xué)進(jìn)入了定量的研究，使電磁學(xué)真正成為一門科學(xué)。 類比的研究方法：如果不是與萬有引力進(jìn)行類比，單靠實(shí)驗(yàn)具體數(shù)據(jù)的積累，嚴(yán)格的庫侖定律的形式將很難得到。由此我們可以看到類比在科學(xué)研究中的作用。 賈法尼 （1737-1798）的研究: 意大利人，解剖學(xué)教授。1780年他與學(xué)生解剖青蛙，發(fā)現(xiàn)電火花會使蛙腿抽搐，后來他又發(fā)現(xiàn)當(dāng)用銅鉤倒掛蛙腿，再用鐵梁橫挑，蛙腿也會痙攣。1791年發(fā)表了論文論肌肉運(yùn)動中的電力。他是發(fā)現(xiàn)電流的第一人，但認(rèn)為是一種動物電。 意大利帕維大學(xué)教授伏達(dá)，否定了伽伐尼動物說。他認(rèn)為，電來自兩種不同金屬的接觸

10、，青蛙只不過是起了驗(yàn)電器的作用。 二、由靜電到“動電”（電流） 意大利帕維亞大學(xué)教授伏達(dá)（17451827）發(fā)明了第一個直流電源伏達(dá)電池。電壓的單位“伏特”就是以他的名字命名的。 電池的發(fā)明，提供了產(chǎn)生恒定電流的電源，使電學(xué)從靜電走向動電，為人們研究電流的各種效應(yīng)提供了條件。從此電學(xué)進(jìn)入了飛速發(fā)展時期。 賈法尼和伏達(dá)是朋友，賈法尼相當(dāng)堅(jiān)持自己的看法，伏達(dá)的反對意見觸使賈法尼更進(jìn)一步的研究，這一次他乾脆不用任何金屬做導(dǎo)體，剝出一條青蛙腿的神經(jīng)，一端縛在另一條腿的肌肉上，另一端和脊髓相接，結(jié)果腿仍然會有抽搐現(xiàn)象，證明了表現(xiàn)在青蛙腿上的電刺激，可以僅僅來自動物本身，這就是所謂的賈法尼電池、賈法尼電流

11、。賈法尼創(chuàng)造出動物電，導(dǎo)致電生理學(xué)的建立。 歐姆定律 歐姆（1787-1854）：德國人，在傅立葉的熱傳導(dǎo)理論的啟發(fā)下進(jìn)行的電學(xué)研究。他將付里葉在熱學(xué)中提出的熱流、熱阻，類比電學(xué)中的電流、電阻，溫度差類比電勢差。認(rèn)為導(dǎo)線中兩點(diǎn)之間的電流也許正比于這兩點(diǎn)間的某種推動力之差（歐姆稱之為電張力）。 通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在1826年發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，使與電流相關(guān)的物理量可以測定和推出。人們?yōu)榧o(jì)念他，將電阻的單位定為“歐姆”。 三、電生磁 自吉爾伯特開始以來的二百多年，電和磁一直是毫無關(guān)系的兩門學(xué)科，圍繞電與磁尋找自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系，成為一種潮流。1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，繼泰勒斯2400年之后，建

12、立了電與磁的聯(lián)系。 “頓牟綴芥，磁石引針”說明電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的相似性；電力與磁力都遵守平方反比定律，說明它們有類似的規(guī)律。但電與磁有沒有聯(lián)系呢？ 17世紀(jì)初，吉爾伯特?cái)嘌?，他們之間沒有因果關(guān)系；庫侖也持相同觀點(diǎn)。 1731年一名英國商人的一箱新刀在閃電過后帶上了磁性； 1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)縫紉針經(jīng)過萊頓瓶放電后磁化了。 1774年，德國一家研究機(jī)構(gòu)懸獎?wù)鹘?，題目是：“電力和磁力是否存在實(shí)際和物理的相似性？” 奧斯特 (Hans Christian Oersted,1777 1851 年 ) 丹麥物理學(xué)家、化學(xué)家。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；于1820年7月

13、21日在法國雜志化學(xué)與物理學(xué)年鑒上發(fā)表了他的研究成果；電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)時的科學(xué)界中，引起極大的震驚和重視。奧斯特的這一偉大發(fā)現(xiàn)，被作為劃時代的一頁載入了史冊。為了紀(jì)念他，從1934年起，磁場強(qiáng)度單位命名為奧斯特。 奧斯特的發(fā)現(xiàn)和牛頓力學(xué)的基本原理是相互矛盾的。在牛頓力學(xué)中，自然界的力只能是作用于物體連線上的吸引或排斥力，即直接推拉性質(zhì)的“中心力”。而奧斯特發(fā)現(xiàn)的卻是一種“旋轉(zhuǎn)力”。他稱之為“螺旋線”，實(shí)際上就是關(guān)于磁的橫向效應(yīng)或電流所引起的渦流磁場的直觀描述，是“場”的思想的開端。奧斯特第一個揭示出了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，為電流計(jì)、電報(bào)和發(fā)電機(jī)的發(fā)明制造開辟了道路，并為電磁場理論的發(fā)展

14、奠定了基礎(chǔ)。 畢奧-薩伐爾定律 （電生磁的量化） 電流激發(fā)磁場的基本規(guī)律是電流元激發(fā)磁場的規(guī)律，叫做畢奧-薩伐爾定律。它是法國科學(xué)家畢奧(17741862)和薩伐爾(17911874)在研究長直導(dǎo)線中電流的磁場對磁極作用力的基礎(chǔ)上提出的。 電流元在給定點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與 成正比，與到電流元的距離平方成反比，與電流元和矢徑夾角的正弦成正比。 安德烈瑪麗安培 （1775年1836年），法國物理學(xué)家，在電磁作用方面的研究成就卓著，對數(shù)學(xué)和化學(xué)也有貢獻(xiàn)。電流的國際單位安培即以其姓氏命名。 1820年奧斯特發(fā)表了關(guān)于電流磁效應(yīng)的報(bào)告，這引起了法國學(xué)術(shù)界的震動。安培聽了奧斯特的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的報(bào)告后，

15、第二天就重復(fù)了奧斯特的實(shí)驗(yàn)，并且發(fā)現(xiàn)了電流的方向和它的磁場的方向有著一定的規(guī)律，可以用右手來表示它們之間的關(guān)系，這就是安培定則或右手螺旋定則。安培進(jìn)一步想，既然電流周圍產(chǎn)生了磁作用，假如把兩根通電導(dǎo)線放在一起，那么這兩股電流各自產(chǎn)生的磁場也會相互施加作用力。安培設(shè)計(jì)了這樣的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了它們之間存在著相互作用，并且推算出了這種力所遵循的數(shù)學(xué)公式，于是一條完整的定律便誕生了，這就是安培定律。 安培最主要的成就是:發(fā)現(xiàn)了安培定則 提出了磁針轉(zhuǎn)動方向和電流方向的關(guān)系及從右手定則的報(bào)告，以后這個定則被命名為安培定則。發(fā)現(xiàn)電流的相互作用規(guī)律 接著他又提出了電流方向相同的兩條平行載流導(dǎo)線互相吸引，電流方向相

16、反的兩條平行載流導(dǎo)線互相排斥。對兩個線圈之間的吸引和排斥也作了討論。發(fā)明了電流計(jì) 安培還發(fā)現(xiàn)，電流在線圈中流動的時候表現(xiàn)出來的磁性和磁鐵相似，創(chuàng)制出第一個螺線管，在這個基礎(chǔ)上發(fā)明了探測和量度電流的電流計(jì)。 提出分子電流假說 他提出了著名的分子電流假說。安培認(rèn)為構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流分子電流?？偨Y(jié)了電流元之間的作用規(guī)律安培定律 安培運(yùn)用高度的數(shù)學(xué)技巧總結(jié)出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對取向之間的關(guān)系。后來人們把這定律稱為安培定律。安培第一個把研究動電的理論稱為“電動力學(xué)”，1827年安培將他的電磁現(xiàn)象的研究綜合在電動力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論

17、一書中。這是電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著。 他在數(shù)學(xué)和化學(xué)方面也有不少貢獻(xiàn)。他曾研究過概率論和積分偏微方程；他幾乎與H.戴維同時認(rèn)識元素氯和碘，導(dǎo)出過阿伏伽德羅定律，論證過恒溫下體積和壓強(qiáng)之間的關(guān)系，還試圖尋找各種元素的分類和排列順序關(guān)系。 四、磁生電 運(yùn)動電荷（電流）周圍存在磁場，而電和磁又是有相互聯(lián)系的，那么磁場是否可以產(chǎn)生電場呢？ 在法拉第工作的前后，還有不少物理學(xué)家熱衷于該問題（電磁感應(yīng)）的研究瑞士物理學(xué)家科拉頓在1825年曾用一塊磁鐵在螺線管中移動，觀察線圈中是否有感生電流產(chǎn)生。為了排除磁鐵對靈敏電流計(jì)的影響，他把很長的導(dǎo)線把連接于螺線管的電流計(jì)放在另一個房間，他在兩個房間跑來跑去進(jìn)

18、行實(shí)驗(yàn)和觀察，因此未能觀察到磁電感應(yīng)現(xiàn)象。他同樣沒想到效應(yīng)的暫態(tài)性。1830年，美國物理學(xué)家亨利曾先于法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但他沒有立即發(fā)表實(shí)驗(yàn)結(jié)果；1832年，俄國物理學(xué)家楞次受法拉第啟發(fā)，開始做這方面的研究，并發(fā)現(xiàn)了感應(yīng)電流方向的規(guī)律。 戴維（17781827） 戴維先后在電化學(xué)、建立酸的氫學(xué)說、發(fā)現(xiàn)碘元素、發(fā)明礦用安全燈、創(chuàng)制電弧燈等方面作出貢獻(xiàn)；1303年他被選為英國皇家學(xué)會會員，1807年出任皇家學(xué)會秘書， 1820年被選為皇家學(xué)會會長。 -發(fā)現(xiàn)與培養(yǎng)法拉第的“伯樂” 邁克爾法拉第(1791-1867) 十九世紀(jì)最偉大的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家之一，同時又是杰出的化學(xué)家和自然哲學(xué)家，他在電磁學(xué)

19、研究方面的卓越貢獻(xiàn)如同伽利略、牛頓在力學(xué)方面的貢獻(xiàn)一樣，具有劃時代的意義。出身貧寒，自學(xué)成才！1815年后在皇家學(xué)院工作，長達(dá)50余年。他的工作異常勤奮，研究領(lǐng)域十分廣泛。18181823年研制合金鋼期間，首創(chuàng)金相分析方法。1823年從事氣體液化工作，標(biāo)志著人類系統(tǒng)進(jìn)行氣體液化工作的開始。采用低溫加壓方法，液化了氯化氫、硫化氫、二氧化硫、氫等。1824年起研制光學(xué)玻璃，這次研究導(dǎo)致在1845年利用自己研制出的一種重玻璃（硅酸硼鉛），發(fā)現(xiàn)磁致旋光效應(yīng)。1825年在把鯨油和鱔油制成的燃?xì)夥逐s中發(fā)現(xiàn)苯。最杰出的工作是電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和場的概念的提出。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)： 通過奧斯特實(shí)驗(yàn)，法拉第認(rèn)為電與磁是

20、一對和諧的對稱現(xiàn)象。既然電能生磁，他堅(jiān)信磁亦能生電。經(jīng)過10年探索，歷經(jīng)多次失敗后，1831年8月26日終于獲得成功。這次實(shí)驗(yàn)因?yàn)槭怯梅螂姵卦诮o一組線圈通電（或斷電）的瞬間，在另一組線圈獲得的感生電流，他稱之為“伏打電感應(yīng)”。 同年10月17日完成了在磁體與閉合線圈相對運(yùn)動時在閉合線圈中激發(fā)電流的實(shí)驗(yàn)，他稱之為“磁電感應(yīng)”。 經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)后，他終于實(shí)現(xiàn)了“磁生電”的夙愿，宣告了電氣時代的到來。 作為19世紀(jì)偉大實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的法拉第。他并不滿足于現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，還力求探索現(xiàn)象后面隱藏著的本質(zhì)；他既十分重視實(shí)驗(yàn)研究，又格外重視理論思維的作用。 法拉第已經(jīng)孕育著電磁波的存在以及光是一種電磁振動的杰出思

21、想，盡管還帶有一定的模糊性。為解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象，他提出“電致緊張態(tài)”與“磁力線”等新概念，同時對當(dāng)時盛行的超距作用說產(chǎn)生了強(qiáng)烈的懷疑。 法拉第認(rèn)為“電和磁作用通過中間介質(zhì)、從一個物體傳到另一個物體的思想?！庇谑?，介質(zhì)成了“場”的場所，場這個概念正是來源于法拉第。正如愛因斯坦所說，引入場的概念，是法拉第的最富有獨(dú)創(chuàng)性的思想，是牛頓以來最重要的發(fā)現(xiàn)。牛頓及其他學(xué)者的空間，被視作物體與電荷的容器；而法拉第的空間，是現(xiàn)象的容器，它參與了現(xiàn)象。所以說法拉第是電磁場學(xué)說的創(chuàng)始人。他的深邃的物理思想，強(qiáng)烈地吸引了年輕的麥克斯韋。麥克斯韋認(rèn)為，法拉第的電磁場理論比當(dāng)時流行的超距作用電動力學(xué)更為合理，他正是抱著

22、用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)語言來表述法拉第理論的決心闖入電磁學(xué)領(lǐng)域的。法拉第名言： 希望你們年青的一代，也能象蠟燭為人照明那樣，有一分熱，發(fā)一分光，忠誠而腳踏實(shí)地地為人類偉大的事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。 科學(xué)家不應(yīng)是個人的崇拜者，而應(yīng)當(dāng)是事物的崇拜者。真理的探求應(yīng)是他唯一的目標(biāo)。 只有無知，沒有不滿。 法拉第一生致力于科學(xué)研究事業(yè)，不戀錢財(cái)、不圖虛榮，為科學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)了畢生精力，1867年8月25日，這位對科學(xué)作出巨大貢獻(xiàn)的老人坐在他的椅子上安安靜靜地去世了。他被安葬在海洛特公墓，遵照他的遺囑，他的墓碑上只刻下三行字： 邁克爾法拉第 生于1791年9月22日 歿于1867年8月25日 1832年，法國人畢克西發(fā)明了

23、手搖式直流發(fā)電機(jī)； 1866年，德國的西門子發(fā)明了自勵式直流發(fā)電機(jī);1869年，比利時的格拉姆制成了環(huán)形電樞，發(fā)明了環(huán)形電樞發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)是用水力來轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的; 1882年，美國的戈登制造出了輸出功率447KW，高3米，重22噸的兩相式巨型發(fā)電機(jī);1896年，特斯拉的兩相交流發(fā)電機(jī)在尼亞拉發(fā)電廠開始勞動營運(yùn)，3750KW，5000V的交流電一直送到40公里外的布法羅市;1889年，西屋公司在俄勒岡州建設(shè)了發(fā)電廠; 1892年成功地將15000伏電壓送到了皮茨菲爾德。 1834年，俄羅斯的雅可比試制出了由電磁鐵構(gòu)成的直流電動機(jī); 1838年，這種電動機(jī)開動了一艘船，電動機(jī)電源用了320

24、個電池; 1836年，美國的文波特和英國的戴比德遜也造出了直流電動機(jī)，用作印刷機(jī)的動力設(shè)備。由于這些電動機(jī)都以電池作為電源，所以未能廣泛普及；1887年，特斯拉兩相電動機(jī)作為實(shí)用化感應(yīng)電動機(jī)的發(fā)展計(jì)劃開始啟動； 1897年，西屋公司制成了感應(yīng)電動機(jī)，設(shè)立專業(yè)公司致力于電動機(jī)的普及。亨利與自感 亨利(1797-1878)，美國物理學(xué)家。1832年亨利在論文在長螺線管中的電自感中公布了自己的一個新發(fā)現(xiàn)：一只線圈的電流不僅能在另一只線圈中感生出電流，而且也能在自身中感生出電流。在這個線圈中實(shí)際觀測到的電流則為原電流的許多倍，這種現(xiàn)象叫自感。 楞次與楞次定律 1833年，楞次在圣彼得堡科學(xué)院宣讀了他的

25、題為“關(guān)于用電動力學(xué)方法決定感生電流方向”的論文，提出了楞次定律一條由電磁感應(yīng)得出感應(yīng)電動勢方向的電磁學(xué)定律。亥姆霍茲證明楞次定律是電磁現(xiàn)象的能量守恒定律。五、麥克斯韋方程組 19世紀(jì)中期，描述電場、磁場的性質(zhì)以及電、磁場相互關(guān)系的庫侖定律、高斯定理、安培定律、法拉第電磁感應(yīng)定律已相繼建立，法拉第關(guān)于力線和場的概念已經(jīng)提出，創(chuàng)立電磁場理論的條件已趨成熟。麥克斯韋洞悉已有的電磁場理論，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的不對稱性和矛盾，大膽提出“位移電流”和“渦旋電場”假說，并用一組方程概括了原有的各個電磁學(xué)定律，對電磁場理論進(jìn)行了一次大綜合，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)認(rèn)識的革命性變革。 卡文迪許(Henry Cavendish,173

26、11810年)英國化學(xué)家、物理學(xué)家。 發(fā)現(xiàn)一對電荷間的作用力跟它們之間的距離平方成反比，這就是后來庫侖導(dǎo)出的庫侖定律內(nèi)容的一部分； 他提出每個帶電體的周圍有“電氣”，與電場理論很接近； 卡文迪許演示了電容器的電容與插入平板中的物質(zhì)有關(guān)； 電勢的概念也是卡文迪許首先提出的，這對靜電理論的發(fā)展起了重要作用； 他還提出了導(dǎo)體上的電勢與通過電流成正比的關(guān)系。 氫氣的發(fā)現(xiàn)；二氧化碳的研究；惰性氣體的觀察 卡文迪許在熱學(xué)理論、計(jì)溫學(xué)、氣象學(xué)、大地磁學(xué)等方面都有研究。1798年他完成最后的實(shí)驗(yàn)時，已年近七十。在物理學(xué)上他最主要的成就是通過扭秤實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了牛頓的萬有引力定律，確定了引力常數(shù)和地球平均密度?？ㄎ牡显S驗(yàn)證萬有引力定律的實(shí)驗(yàn)采用自己設(shè)計(jì)的“扭秤”為工具，后人稱為著名的“卡文迪許實(shí)驗(yàn)”。 人們?yōu)榧o(jì)念這位大科學(xué)家，特意為他樹立了紀(jì)念碑。卡文迪許一生勤儉，逝世后留下了大筆遺產(chǎn)，其中一部分由它的家族在1871年捐贈給劍橋大學(xué)創(chuàng)辦卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，這個實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)對物理科學(xué)的進(jìn)步作出了巨大的貢獻(xiàn)，先后培養(yǎng)出26名諾貝爾獎獲得者。 人物簡介 詹姆斯克拉克麥克斯韋（James Clerk Max