第三章 电磁学的发展

§3.1 历史概述

静磁现象和静电现象很早就受到人类注意。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。系统地对这些现象进行研究则始于 16 世纪。1600 年英国医生吉尔伯特（WilliamGilbert，1544— 1603）发表了《论磁、磁体和地球作为一个巨大的磁体》（De magnete， magneticisque corporibus et de magnomag−nete tellure）。他总结了前人对磁的研究，周密地讨论了地磁的性质，记载了大量实验，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。

1750 年米切尔（John Michell，1724[？]—1793）提出磁极之间的作用力服从平方反比定律，1785 年库仑（Charles Augustin Coulomb， 1736—1806）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（Aloisio Galvani， 1737—1798）发现动物电，

1800 年伏打（Alessandro Volta，1745—1827）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（Hans Christian Oersted，1777—1851）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。

在这以后，电磁学的发展势如破竹。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（AndréMarie mperè，1775—1836），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(Georg Simon Ohm，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大综合。