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来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/30 05:58:59
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我国是用文字记载磁现象最早的国家之一.公元前4世纪战国时期成书的《管子》中已有“上有慈石者下有铜金”的描述.这是有关磁石和磁性矿的最早记载.公元前3世纪的《吕氏春秋》中所写的“慈石召铁,或引之也”,描述了磁石吸铁现象.磁现象的应用,在我国古代后魏的《水经注》等书中,就提到秦始皇为了防备刺客行刺,曾用磁石建造阿房宫的北阀门,以阻止身带刀剑的刺客入内.医书上还谈到用磁石吸铁的作用,来治疗吞针,但磁现象早期应用方面,最光辉的成就是指南针的发明和应用,这也是我国对人类所做出的巨大贡献.
我国战国时期就发现了磁体的指南性.最早指南的磁石是一种勺状的,叫司南,它的灵敏度虽很低,但却给人以启示：有一种地磁存在,磁石可以指向.到北宋时期,制成新的指向仪器——指南鱼.在曾公亮的《武经总要》中详细记载了指南鱼的制造过程.这里有个重大突破,就是采用了磁化的方法,使鱼形铁磁化后,成一个指向仪器.此后,指南针的制造和安装方法在北宋沈括的《梦溪笔谈》中已有明确记载.不久指南针与方位盘结合起来成了罗盘,为航海提供了方便而可靠的指向仪器.后来,我国指南针传入欧洲.到16世纪,欧洲出现了航海罗盘.指南针的发明,推动了航海事业的发展,也为研究地磁三要素创造了条件.
英国人吉尔伯特在磁的研究方面做出了突出贡献.他的著作《论磁》是人们对磁现象系统研究开始的标志,书是1600年出版的.书中记录了吉尔伯特研究磁现象时所做的各种仪器,及实验过程,也记录了他从实验中所得到的结论.他从磁性“小地球”实验中,根据磁针的排列与指向,提出地球本身是一个大磁体,两极位于地理的北、南两极附近；提出了磁子午线概念；吉尔伯特还说明了磁偏角及地磁倾角的测定方法；铁的磁化及去磁概念；定性的研究磁石的吸引与推斥.这都为磁的进一步研究开拓了道路.
到18世纪,在磁的研究方面有了新进展.法国物理学家库仑在磁的研究方面也做出突出贡献.他参加了法国科学院为设计指向力强、抗干扰性能好的指南针而举行的竞赛活动,并提出丝悬指南针的设想,得到磁学奖,在此基础上制成了库仑扭秤.在建立了电荷相互作用的库仑定律同时,得到了磁力的相互作用定律,可以说库仑是静电、静磁学的第一位奠基人.此后,法国数学家、物理学家泊松,在库仑的基础上,提出了磁体间的相互作用的势函数积分方程,把磁的研究发展到定量阶段,但这时电与磁还是分别平行、独立地进行着研究.
丹麦物理学家奥斯特1820年发现了电流的磁效应,在当时的科学界引起巨大的反响和重视,科学家纷纷转向在这方面的讨论和研究,推动了整个电磁学的发展.安培由电流磁效应想到：既然磁体之间有相互作用,电流与磁体间也有作用,那么两个载流导体之间也一定存在着相互作用.他通过一系列实验,找到了电流间相互作用的实验根据,进行了定量研究,于1820年12月4日向科学院提交了一篇论文,提出计算两个电流线元间作用力的公式——安培定律表达式.到1821年初,安培又进一步提出磁性起源的假说,这就是历史上有名的分子电流假说.
安培发现的载流导体间的相互作用,仅在奥斯特发现电流磁效应后的第7天.新的发现的浪潮冲击着整个欧洲.法拉第在新的发现面前,重做了已有的实验,并提出新的研究课题——既然电可以产生磁,为什么磁不可以产生电呢?他开始了磁生电的研究.经过10年的艰苦努力,在大量实验的基础上,发现了电磁感应现象及其所遵循的规律.
电磁感应现象的发现是具有划时代意义的,法拉第把电与磁长期分立的两种现象最后联结在一起,揭露出电与磁的本质的联系,找到了机械能与电能之间的转化方法.在理论上,为建立电磁场的理论体系打下了基础；在实践上,开创了电气化时代的新纪元.
法拉第发现电磁感应现象之后,解释了法国科学家阿拉果所做的被称之为“神密”的实验——悬挂着的磁体下方放一个可自由转动的圆铜盘,当盘转动时,磁体会转动；反之,磁体转动时铜盘也会转动.法拉第提出磁感线（磁力线）的概念,并第一次绘制了磁感线图.他认为磁感线是代表实在的物质实体；每根磁感线都对应一对磁极.后来又把有磁感线的空间称为“场”.麦克斯韦是英国著名的物理学家,他发展了法拉第的“力线——场”的思想,并把它数学化,提出了描述电磁场运动规律的方程组,预言了电磁波的存在.
德国物理学家赫兹通过实验,令人信服地证明了电磁波的存在.这不仅验证了麦克斯韦电磁场理论的正确,也为无线电技术的建立与发展奠定了基础.
爱因斯坦1905年建立的狭义相对论,第一次把两种自然力——电力与磁力统一起来.近代随着电子计算机的发明,新的磁性材料不断涌现出来.人类的科学技术及物质生产活动与电与磁已密不可分,但对磁的探索永无止境.随着新的磁现象的发现,磁的更深刻的本质的揭露,磁的应用也将展现出新的局面.为磁的发展史续写新的篇章.