经典电磁场理论发展简史

电磁场理论发展史

——著名实验和相关科学家

纲要：

一、定性研究

1、吉尔伯特的研究

2、富兰克林

二、定量研究

1、反平方定律的提出

2、电流磁效应的发现

3、电磁感应定律及楞次定律

4、麦克斯韦方程

5、电磁波的发现

三、小结

一、定性研究

1、吉尔伯特的研究

他发现不仅摩擦过的琥珀有吸引轻小物体的性质，而且一系列其他物体如金刚石、水晶、硫磺、明矾等也有这种性质，他把这种性质称为电性，他是第一个用“电力”、“电吸引”、“磁极”等术语的人。吉尔伯特把电现象和磁现象进行比较，发现它们具有以下几个截然不同的性质：

1.磁性是磁体本身具有的，而电性是需要用摩擦的方法产生；

2.磁性有两种——吸引和排斥，而电性仅仅有吸引（吉尔伯特不知道有排斥）；

3.磁石只对可以磁化的物质才有力的作用，而带电体可以吸引任何轻小物体；

4.磁体之间的作用不受中间的纸片、亚麻布等物体的影响，而带电体之间的作用要受到中间这些物质的影响。当带电体浸在水中，电力的作用可以消失，而磁体的磁力在水中不会消失；

5.磁力是一种定向力，而电力是一种移动力。

2、富兰克林的研究

富兰克林（公元1706一1790）原来是费城的印刷商，他通过书本和科学上的来往获得了丰富知识，他利用莱顿瓶做出的第一项重要工作，是根据莱顿瓶内外两种电荷的相消性，在杜菲的“玻璃电”和“树脂电”的基础上提出正电和负电的概念。

富兰克林所做的第二项重要工作是统一了天电和地电。

二、定量研究

1、反平方定律的提出

1750年前后，彼得堡科学院院士埃皮努斯在实验中发现；当发生相互作用的电荷之间的距离缩短时，两者之间的吸引力和排斥力便增加。1766年富兰克林写信给他在德国的一位朋友普利斯特利（公元1733一1804），介绍了他在实验中发现在金属杯中的软木球完全不受金属杯电性的影响的现象。他请普利斯特利给予验证。

英国科学家卡文迪许在1772年做了一个电学实验，他用一个金属球壳使之带电，发现电荷全部分布在球壳的外表面，球腔中任何一点都没有电的作用。

法国物理学家库仑（公元1736—1806），起先致力于扭转和摩擦方面的研究。由于发表了有关扭力的论文，于1781年当选为国家科学院院士。他从事研究毛发和金属丝的扭转弹性。1784年法国科学院发出船用罗盘最优结构的悬奖征文，库仑转而研究电力和磁力问题。

1785年库仑自制了一台精巧的扭秤，作了电的斥力实验，建立了著名的库仑定律：两电荷之间的作用力与其距离的平方成反比，和两者所带电量的乘积成正比。

公式：F=k*(q1*q2)/r^2

2、电流磁效应的发现

丹麦物理学家奥斯特（公元1777—1851）首次发现电流磁效应，揭开了电和磁两种现象的内在联系，从此开始了电磁学的真正研究。

1820年4月在一次关于电和磁的讲课快结束时，他抱着试试看的心情做了实验，在一根根细的铂丝导线的下面放一个用玻璃罩罩着的小磁针，用伽伐尼电池将铂丝通电，他发现磁针偏转，这现象虽然未引起听讲人的注意，却使他非常激

动！此后奥斯特花了三个月的时间，连续作了六十多个有关实验，终于在1820年7月发表了题为《电的冲突对磁针的作用的一些实验》的论文，向科学界宣布了“电流的磁效应”。

法国物理学家安培（公元1775－1836）出生于里昂附近一个商人家庭。少年时代就表现出惊人的记忆力和非凡的数学才能，完全靠自学而获得自然科学、哲学、历史和文学等方面的丰富知识。1799年开始一边担任教学工作一边对数学进行系统的研究，1808年担任法国帝国大学总督学，1809年成为巴黎工艺大学数学教授，1814年成为法国科学院院土，1824年担任法兰西学院实验物理学教授，1827年被选为英国皇家学会会员。由于他在电学上的杰出成就，人们用他的名字来命名电流强度的单位。

安培在听了阿拉果的介绍以后，第二天重复了奥斯特的实验，并加以发展。实验进展非常迅速，在短短的二十天内，取得了一系列重大成果，写成三篇论文，在9月18日、9月25日和10月9日的科学院会议上，连续报告了他的重大发现。安培重复作了电流对磁针作用的实验，从中发现磁针转动的方向与电流方向的关系服从右手定则，后人称它为安培右手定则。

安培在假设了两个电流元之间的相互作用力沿着它们的连线和上述四个实验的基础上，总结出了两个电流元之间的作用力正比于它们的长度和电流强度，而与它们之间距离的平方成反比的公式，即提出了著名的安培定律。

他进一步去寻找电磁现象的本质原因，在1821年1月，提出了著名的分子电流假说，认为每个分子的圆形电流形成一个小磁体，当它们在外磁场的作用下呈规则排列时，就使物体呈现出宏观磁性。

3、电磁感应定律及楞次定律

英国实验物理学家法拉第（公元1791－1867），出生于伦敦附近的一个铁匠家庭，因为家庭贫穷，小学没有毕业就到伦敦一家书店当装订书的学徒，利用书店的有利条件，争取空余时间努力学习，他从阅读科学书籍中获得了丰富的知识，尤其是《大英百科全书》和《化学漫谈》这两本书使他收益不浅。

1820年奥斯特实验对法拉第影响很大，从此他开始了电磁方面的研究，他工作了四十年，在电磁学方面的实验研究成果，全部汇总在他的巨著《电学的实验研究》中，此书共三十篇分为三卷分别于1839、1844、1855年出版，此外，法拉第还写了极为详细的日记共8册，其中如实地记录了他的研究设想、计划、

成果和实验经过，记录了他的成功经验和失败的教训。

由于法拉第在研究工作上的成就，于1821年被推选为皇家学院实验室主任；1824年被选为皇家学会的会员；1825年任皇家研究院院长；1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。人们为了纪念他，以他的名字命名了电容的单位。

十九世纪初，欧洲哲学家提出“自然力”之统一的思想。这种思想对法拉第影响很深，使法拉第形成了对物理力的统一性、不可破灭性和可转移性的观念。

从1831年发现电磁感应现象到1851年确立电磁感应定律，历经20年。

德国物理学家楞茨（公元1804—1865）要在获悉法拉第的发现之后，重作了许多实验，于1832年发现感应电动势与线圈的直经，绕组导线的直径和材料都没关系。1833年提出了确定感生电流方向的法则，即“楞茨定律”。这个定律是电磁感应符合能量转换和守恒定律的具体表现。

楞次定律的发现

法拉第不相信超距作用的观点，为了对电、磁现象作出正确的解释，他提出了场的概念和力线的图象。

他用电力线和磁力线来形象地表示电场和磁场的物理图象。力线上任一点的切线方向就是场强的方向，力线密的地方，场强就强；力线疏的地方，场强就弱。场源不变时，力线图也不变，场源变化时。力线也发生变化。

4、麦克斯韦方程

英国理论物理学家麦克斯韦（公元1831—1879），1831年11月13日生于苏格兰的爱丁堡。他的父亲是一个知识渊博的律师，使麦克斯韦从小受到良好的教育，在中学学习期间，麦克斯韦在数学和诗歌两门课程的成绩特优秀。14岁时就在爱丁堡皇家学会会刊上发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文。第一次显露出他出众的才华，1847年麦克斯韦进入爱丁堡大学学习数学和物理、1850年转入剑桥大学，成为著名数学家霍普金斯的研究生。

麦克斯韦虽然只活了49岁，但他却写了许多篇论文，在物理学方面有：弹性物体的平衡、固体转动定律、土星环的稳定性、颜色视觉、气体分子速率分布等方面的成果，他的主要贡献是电磁场理论和光的电磁学说。人们为了纪念他，把磁通量的单位命名为“麦克斯韦”。

麦克斯韦为了对电磁现象能够进行定量的计算，把已经发现的库仑定律、安培定律……高斯定理、环路定理等，用二十个变量列出二十个方程，成为电磁场的一般方程组。现在把电磁场的基本规律只归纳为四个方程，即麦克斯韦方程组的微分形式。

1．麦克斯韦方程组的微分形式

流密度．

2．麦克斯韦方程组的积分形式

三个描述介质性质的方程式．对于各向同性介质来说，有：

=εr ε0

=μr μ0

=σ

式中εr ，μr 和σ分别是介质的相对介电常数相对磁导率和电导率．

麦克斯韦断定光是一种短波长的电磁波。他在论文中写道：“这一速度与光速如此接近，看来我们有充分的理由断定，光本身（包括热辐射和其他形式的辐射）是以波动形式在电磁场中按电磁波规律传播的一种电磁振动。”这就是麦克斯韦所创立的光的电磁波学说。

这样，他把原来互相独立的电学、磁学和光学三个物理部门结合起来，成为十九世纪中叶物理学上实现的一次大综合。

5、电磁波的发现

赫兹（公元1857—1894）是柏林大学物理学教授亥姆霍兹的学生，他在老师的影响下，认真钻研了各种电磁学理论，深为麦克斯韦理论所吸引，决心用实验来证实电磁场理论。

1885年赫兹用一种现在叫做感应圈的仪器进行实验．感应圈有初级和次级两个线圈，彼此绝缘，如果给初级线圈输入一个脉冲电流，次级线圈便有电火花发生．赫兹想到这可能是电磁共振过程．并且断定，次级线圈中的电火花，是因为初级线圈发生电磁振荡，次级线圈受到感应的结果．从1886年10月25日起赫兹集中力量对“电火花实验”进行一系列的研究．

他设计了如图所示的一种电磁波发生器（直线型开放振荡器），这种振荡器是在两根长12英寸的铜棒上各焊一个磨光的黄铜球，另一端各安一块边长16英寸的正方形锌块，两根铜棒放在同一直线上，两球之间留一空隙，将它们连到感应圈的次级线圈两端．当充电到一定程度间隙被火花击穿，两段金属杆连成一条导电通路，这时它相当于一个振荡偶极子，在其中激起高频的振荡（在赫兹实验中振荡频率约为108—109周）．感应圈以每秒10—102周的频率一次一次地使火花间隙充电．但是由于能量不断辐射出去而损失，每次放电后引起的高频振荡衰减很快．因此所产生的是一种间歇性的阻尼振荡（如图2）．赫兹把这装置称为“振荡偶极子”．

为了探测由振荡偶极子（电磁波发生器）发射出来的电磁波，赫兹还将一根粗铜导线弯成一圆环形，在环的开口端各焊上一黄铜球，两球间的距离还可以利用螺旋作微小调节，这种装置他称为“共振偶极子”，作为检波器，如果麦克斯韦电磁场理论是正确的，那么振荡偶极子产生的交变电磁场就会在空间产生新的电磁场，也就是在空间出现电磁波，在离此振荡偶极子一定距离的地方用共振偶极子检测到这种变化的电磁场，不就证明了电磁波的存在吗？赫兹沿着这条思路继续实验下去．

他把这个检波器放到离电磁波发生器附近，按赫兹猜想，当电磁波发生器通电后，检波器铜丝圈两端的铜球上会因共振而产生电火花。

但是实验进行得很不顺利．由于他开始用的电波的波长太长，而且在室内进行，虽竭尽全力想消除室内不利的影响，但仍毫无结果．有一段时间，他甚至误入歧途，得出了与麦克斯韦理论相矛盾的结论．无数次失败并没有动摇赫兹的信心．他几乎是整日整夜地沉浸在实验之中．这期间他的艰苦可以从他写的一封信中看出：“无论从时间上还是从性质上，我都象一个工人在工厂里那样工作，我上千次地重复每一个单调的动作，一个挨一个地钻孔、弯扁铁，接下来还要把它们涂上漆……”

1887年的一天，赫兹给振荡偶极子输入高压脉冲电流，象往常一样，在暗室中凝视共振偶极子铜环两个小铜球之间微小的空隙．突然，空隙中迸发出一个微弱的火花．他的助手高兴地喊出来：“有了，有火花了！”赫兹把铜环移到与发生器相距一定距离并适当地选择其方位时，他们看到电火花在两个铜球之间不断地跳跃．这样，赫兹在实验中初次观察到电磁振荡在空间传播．1887年11月5日他将这一成果总结成论文《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》，寄给了亥姆霍兹，论文中用实验证明了麦克斯韦的电磁场理论。亥姆霍兹一口气读完了论文，非常高兴地立即写信给他的得意门生：“手稿收到。好！星期四手稿交付排印。”仅过3 天，赫兹就收到了老师的这封复信。谁也没有料想到，赫兹竟用如此简单的自制仪器验证了麦克斯韦如此深奥的电磁场理论，赫兹的论文出色地解答了1879年亥姆霍兹提出的悬赏难题，由此荣获柏林学院的科学奖。从此，电磁波的存在得到了确认，再也没有人怀疑了。

下一步就要测定电磁波的速率．赫兹在暗室的墙上覆盖一块锌板，用来反射电磁波．当入射波和反射波迭加后将产生驻波，他用共振偶极子在离发生器不同距离的地方来测驻波．火花较亮的地方，就是波峰或波谷；完全没有火花的地方，是波峰与波谷之间的零值．据此，赫兹量出驻波的波长，并计算了振荡偶极子的振荡火花频率，两者相乘即得电磁波的速率．计算出来的数值和麦克斯韦预料的完全相同，电磁波的速率等于光速．赫兹在1888年成功地做了这一实验．赫兹接着还进行了关于电磁波的反射、聚焦、折射、衍射、干涉、偏振等多种实验，这样赫兹就完成了电磁波和光波具有同一性的实验验证．赫兹的实验公布后，立即引起了全世界科学家的瞩目．谁也没有想到，用这样简单的仪器竟验证了麦克斯韦的高深理论，任何怀疑的人都可以亲自动手进行证实．赫兹的成功，使他成了世界上最有名望的科学家之一．

物理学史上许多关键问题的解决最后都是诉诸于实验的．赫兹实验就是科学史上的最著名的验证性实验之一，也是科学史上最激动人心的事件之一．它以确凿的实验事实成功地证实了麦克斯韦的电磁场理论，这对物理学的发展产生了重大的影啊，是物理学发展中的一个里程碑．

赫兹用实验证实了位移电流和电磁波的存在，证实了电磁波与光波的一致性，这不仅给于电磁场理论以决定性的证明，从而使麦克斯韦的理论得到了人们的普遍承认，而且也为人类利用无线电奠定了重大的实验基础。赫兹因成功的实验而获得了柏林科学院奖。

三、小结

在电磁场理论建立及发展的历史上，不乏出现伟大的科学家和科学实验。既有法拉第等一丝不苟的实践家，又有麦克斯韦等认真推理的理论家。纵观发展史，可以看出，科学的发展必须是理论与实际相结合，绝对不能重此轻彼，否则将会脱离科学发展的正轨。

经典电磁理论的建立.

经典电磁理论的建立 在古代，人们对静电和静磁现象已分别有一些认识，但从这门学科的发展来看，直到十八世纪末十九世纪初，电和磁之间的联系才被揭露出来，并逐步发展成为一门新的学科——电磁学。电磁学的发展之所以比较晚，主要是由于电磁学的研究需要借助于更为精密的仪器和更精确的实验方法，而这些条件只有生产发展到一定水平之后才能具备。 首先对于电和磁现象进行系统地实验研究的是英国的威廉·吉尔伯特。他通过一系列的实验认识到电力和磁力是性质不同的两种力。例如，磁力只对天然磁石起作用，而电力能作用于许多材料。他第一个将琥珀与毛皮摩擦后吸引轻小物体的性质叫做“电”。吉尔伯特这种关于电和磁在本质上不同的观点，给后来的电磁学的发展留下了深刻的影响，直至十九世纪初，许多科学家都把这两种现象看作是毫无联系的。吉尔伯特之后的整个十七世纪，对电和磁的研究进展不大。 到了十八世纪四十年代，起电装置的改善和大气现象的研究，引起了物理学家的极大兴趣。1745年荷兰莱顿大学的马森布罗克(1692～1761)和德国的克莱斯德(1700～1748)各自发明了“蓄电”的最早器具——莱顿瓶。1752年7月，美国的富兰克林进行了一次震动世界的吸取天电的风筝实验，从而使人们认识到天空的闪电和地面上的莱顿瓶放电现象是一致的。富兰克林还提出了电荷守恒的思想和电的“单流质”说，他认为一个物体所带的电流质是一个常量，如果流质在一个物体比常量多，就带负电，比常量少就带正电。他在风筝实验的基础上，发明了“避雷针”。由于他在电学方面做出了杰出贡献，而被誉为近代电学的奠基人。 我们知道，牛顿在发现万有引力的过程中，曾用数学方法证明过，如果引力随着引力中心距离的平方反比减少，一个均匀球壳对其内部的物体就没有引力的作用。1775年，富兰克林发现将一小块软木块悬于带电的金属罐内并不受到电力的作用。他的朋友普里斯特列(1733～1804)根据这个实验和牛顿对万有引力定律的数学证明推想电的作用力也遵守平方反比定律。1771年，英国物理学家卡文迪许也用类似的实验和推理的方法对电力相互作用的规律进行了研究，他从实验得到电力与距离的n 比定 律。库仑定律的发现为静电学奠定了理论基础。通过西蒙·泊松(1781～1840)、高斯(1777～1855)和乔治·格林(1793～1841)等人的工作，确定了处理静电场和静磁场的数学方法。 十八世纪末，1780年意大利的医生和动物学教授伽伐尼(1737～1798)在解剖青蛙时，发现了电流，这是电学发展史上的一个转折点。在伽伐尼发现的基础上，伏打于1800年制成伏打“电堆”，得到了比较强的电流，从而使人的认识由静电进入动电，由瞬时电流发展到恒定电流，为进一步研究电流运动的规律和电运动与其他运动形式的联系和转化创造了条件。

高等电磁场理论

高等电磁场理论 教学目的：光学、电子科学与技术和信息与通讯工程等专业研究生的理论基础课。内容提要： 第一章电磁场理论基本方程 第一节麦克斯韦方程 第二节物质的电磁特性 第三节边界条件与辐射条件 第四节波动方程 第五节辅助位函数极其方程 第六节赫兹矢量 第七节电磁能量和能流 第二章基本原理和定理 第一节亥姆霍兹定理 第二节唯一性定理 第三节镜像原理 第四节等效原理 第五节感应原理 第六节巴比涅原理 第七节互易原理 第三章基本波函数 第一节标量波函数 第二节平面波、柱面波和球面波用标量基本波函数展开 第三节理想导电圆柱对平面波的散射 第四节理想导电圆柱对柱面波的散射 第五节理想导电劈对柱面波的散射 第六节理想导电圆筒上的孔隙辐射 第七节理想导电圆球对平面波的散射 第八节理想导电圆球对柱面波的散射 第九节分层介质中的波 第十节矢量波函数

第四章波动方程的积分解 第一节非齐次标量亥姆霍兹方程的积分解第二节非齐次矢量亥姆霍兹方程的积分解第三节辐射场与辐射矢量 第四节口径辐射场 第五节电场与磁场积分方程 第五章格林函数 第一节标量格林函数 第二节用镜像法标量格林函数 第三节标量格林函数的本征函数展开法 第四节标量格林函数的傅里叶变换解法 第五节并矢与并矢函数 第六节自由空间的并矢格林函数 第七节有界空间的并矢格林函数 第八节用镜像法建立半空间的并矢格林函数第九节并矢格林函数的本征函数展开 第六章导行电磁波 第一节规则波导中的场和参量 第二节模式的正交性 第三节规则波导中的能量和功率 第四节常用规则波导举例 第五节规则波导的一般分析 第六节波导的损耗 第七节波导的激励 第八节纵截面电模和磁模 第九节部分介质填充的矩形波导 第十节微带传输线 第十一节耦合微带线 第十二节介质波导 第十三节波导和微带不连续性的近似分析第十四节其它微波毫米波传输线简介

经典电磁场理论发展简史..

电磁场理论发展史 ——著名实验和相关科学家 纲要： 一、定性研究 1、吉尔伯特的研究 2、富兰克林 二、定量研究 1、反平方定律的提出 2、电流磁效应的发现 3、电磁感应定律及楞次定律 4、麦克斯韦方程 5、电磁波的发现 三、小结 一、定性研究 1、吉尔伯特的研究 他发现不仅摩擦过的琥珀有吸引轻小物体的性质，而且一系列其他物体如金刚石、水晶、硫磺、明矾等也有这种性质，他把这种性质称为电性，他是第一个用“电力”、“电吸引”、“磁极”等术语的人。吉尔伯特把电现象和磁现象进行比较，发现它们具有以下几个截然不同的性质： 1.磁性是磁体本身具有的，而电性是需要用摩擦的方法产生； 2.磁性有两种——吸引和排斥，而电性仅仅有吸引（吉尔伯特不知道有排斥）； 3.磁石只对可以磁化的物质才有力的作用，而带电体可以吸引任何轻小物体； 4.磁体之间的作用不受中间的纸片、亚麻布等物体的影响，而带电体之间的作用要受到中间这些物质的影响。当带电体浸在水中，电力的作用可以消失，而磁体的磁力在水中不会消失； 5.磁力是一种定向力，而电力是一种移动力。

2、富兰克林的研究 富兰克林（公元1706一1790）原来是费城的印刷商，他通过书本和科学上的来往获得了丰富知识，他利用莱顿瓶做出的第一项重要工作，是根据莱顿瓶内外两种电荷的相消性，在杜菲的“玻璃电”和“树脂电”的基础上提出正电和负电的概念。 富兰克林所做的第二项重要工作是统一了天电和地电。 二、定量研究 1、反平方定律的提出 1750年前后，彼得堡科学院院士埃皮努斯在实验中发现；当发生相互作用的电荷之间的距离缩短时，两者之间的吸引力和排斥力便增加。1766年富兰克林写信给他在德国的一位朋友普利斯特利（公元1733一1804），介绍了他在实验中发现在金属杯中的软木球完全不受金属杯电性的影响的现象。他请普利斯特利给予验证。 英国科学家卡文迪许在1772年做了一个电学实验，他用一个金属球壳使之带电，发现电荷全部分布在球壳的外表面，球腔中任何一点都没有电的作用。 法国物理学家库仑（公元1736—1806），起先致力于扭转和摩擦方面的研究。由于发表了有关扭力的论文，于1781年当选为国家科学院院士。他从事研究毛发和金属丝的扭转弹性。1784年法国科学院发出船用罗盘最优结构的悬奖征文，库仑转而研究电力和磁力问题。 1785年库仑自制了一台精巧的扭秤，作了电的斥力实验，建立了著名的库仑定律：两电荷之间的作用力与其距离的平方成反比，和两者所带电量的乘积成正比。 公式：F=k*(q1*q2)/r^2 2、电流磁效应的发现 丹麦物理学家奥斯特（公元1777—1851）首次发现电流磁效应，揭开了电和磁两种现象的内在联系，从此开始了电磁学的真正研究。 1820年4月在一次关于电和磁的讲课快结束时，他抱着试试看的心情做了实验，在一根根细的铂丝导线的下面放一个用玻璃罩罩着的小磁针，用伽伐尼电池将铂丝通电，他发现磁针偏转，这现象虽然未引起听讲人的注意，却使他非常激

电磁学经典练习题与答案

高中物理电磁学练习题 一、在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确． 1．如图3-1所示，有一金属箔验电器，起初金属箔闭合，当带正电的棒靠近验电器上部的金属板时，金属箔开．在这个状态下，用手指接触验电器的金属板，金属箔闭合，问当手指从金属板上离开，然后使棒也远离验电器，金属箔的状态如何变化?从图3-1的①～④四个选项中选取一个正确的答案．［］ 图3-1 Ａ．图①Ｂ．图②Ｃ．图③Ｄ．图④ 2．下列关于静电场的说法中正确的是［］ Ａ．在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点 Ｂ．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动 Ｃ．场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零 Ｄ．初速为零的正电荷在电场力作用下不一定沿电场线运动 3．在静电场中，带电量大小为ｑ的带电粒子（不计重力），仅在电场力的作用下，先后飞过相距为ｄ的ａ、ｂ两点，动能增加了ΔＥ，则［］Ａ．ａ点的电势一定高于ｂ点的电势 Ｂ．带电粒子的电势能一定减少 Ｃ．电场强度一定等于ΔＥ／ｄｑ Ｄ．ａ、ｂ两点间的电势差大小一定等于ΔＥ／ｑ 4．将原来相距较近的两个带同种电荷的小球同时由静止释放（小球放在光滑绝缘的水平面上），它们仅在相互间库仑力作用下运动的过程中［］Ａ．它们的相互作用力不断减少 Ｂ．它们的加速度之比不断减小 Ｃ．它们的动量之和不断增加 Ｄ．它们的动能之和不断增加 5．如图3-2所示，两个正、负点电荷，在库仑力作用下，它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，以下说确的是［］ 图3-2

Ａ．它们所需要的向心力不相等 Ｂ．它们做圆周运动的角速度相等 Ｃ．它们的线速度与其质量成反比 Ｄ．它们的运动半径与电荷量成反比 6．如图3-3所示，水平固定的小圆盘Ａ，带电量为Ｑ，电势为零，从盘心处Ｏ由静止释放一质量为ｍ，带电量为＋ｑ的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的ｃ点，Ｏｃ＝ｈ，又知道过竖直线上的ｂ点时，小球速度最大，由此可知在Ｑ所形成的电场中，可以确定的物理量是［］ 图3-3 Ａ．ｂ点场强Ｂ．ｃ点场强 Ｃ．ｂ点电势Ｄ．ｃ点电势 7．如图3-4所示，带电体Ｑ固定，带电体Ｐ的带电量为ｑ，质量为ｍ，与绝缘的水平桌面间的动摩擦因数为μ，将Ｐ在Ａ点由静止放开，则在Ｑ的排斥下运动到Ｂ点停下，Ａ、Ｂ相距为ｓ，下列说确的是［］ 图3-4 Ａ．将Ｐ从Ｂ点由静止拉到Ａ点，水平拉力最少做功2μｍｇｓ Ｂ．将Ｐ从Ｂ点由静止拉到Ａ点，水平拉力做功μｍｇｓ Ｃ．Ｐ从Ａ点运动到Ｂ点，电势能增加μｍｇｓ Ｄ．Ｐ从Ａ点运动到Ｂ点，电势能减少μｍｇｓ 8．如图3-5所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为ｍ、电量为ｑ，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为Ｅ．［］ 图3-5 Ａ．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切为Ｅｑ／ｍｇ Ｂ．若剪断悬线，则小球做曲线运动 Ｃ．若剪断悬线，则小球做匀速运动 Ｄ．若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动 9．将一个6Ｖ、6Ｗ的小灯甲连接在阻不能忽略的电源上，小灯恰好正常发光，现改将一个6Ｖ、3Ｗ的小灯乙连接到同电源上，则［］Ａ．小灯乙可能正常发光 Ｂ．小灯乙可能因电压过高而烧毁 Ｃ．小灯乙可能因电压较低而不能正常发光 Ｄ．小灯乙一定正常发光 10．用三个电动势均为1．5Ｖ、阻均为0．5Ω的相同电池串联起来作电源，向三个阻值都是1Ω的用电器供电，要想获得最大的输出功率，在如图3-6所示电路中应选择的电路是［］ 图3-6 11．如图3-10所示的电路中，Ｒ １、Ｒ ２ 、Ｒ ３ 、Ｒ ４ 、Ｒ ５ 为阻值固定的 电阻，Ｒ ６ 为可变电阻，Ａ为阻可忽略的电流表，Ｖ为阻很大的电压表，电源的

工业设计史 第二章 手工艺设计阶段 概述

第二章手工艺设计阶段概述 距今七八千年前，人类出现了第一次社会分工，从采集、渔猎过渡到了以农业为基础的经济生活。这一时期，人类发明了制陶和炼铜的方法，这是人类最早通过化学变化用人工方法将一种物质改变成另一种物质的创造性活动。随着新材料的出现，各种生活用品和工具也不断被创造出来，以满足社会发展的需要，这些都为人类设计开辟了新的广阔领域，使人类的设计活动日益丰富并走向手工艺设计的新阶段。 手工艺设计阶段从原始社会后期开始，经过奴隶社会、封建社会一直延续到工业革命前。在数千年漫长的发展历程中，人类创造了光辉灿烂的手工艺设计文明，各地区、各民族都形成了具有鲜明特色的设计传统。在设计的各个领域，如建筑、金属制品、陶瓷、家具、装饰、交通工具等方面，都留下了无数的杰作，这些丰富的设计文化正是我们今天工业设计发展的重要源泉。 手工艺设计阶段有两个重要的特点。一是由于生活方式和生产力水平的局限，设计的产品大都是功能较简单的生活用品，如陶瓷制品、家具以及各种工具，其生产方式主要依靠手工劳动。一般是以个人或封闭式的小作坊作为生产单位，生产者和设计者往往就是一个，生产者可以有自由发挥的余地，因而生产出的产品具有丰富的个性特征，装饰成为体现设计风格和提高产品身价的重要手段。这一点与现代批量生产的方法完全不同。二是由于设计、生产、销售一体化，使设计者与消费者彼此非常了解，这就在设计者与使用者之间建立了一种信任感，使设计者有一种对产品和使用者负责的责任心，努力满足不同消费者的不同需要，因而产生了众多优秀的设计作品。 设计反映着时代的思想，它既体现了人民生活方式和审美意识的演变，又体现了社会生产水平和人在自然界所处地位的变迁。由于各国不同的社会历史发展特点，形成了各自不同的设计发展轨迹，为此本章将分中国手工艺设计和外国手工艺设计两部分来简述手工艺发展的概况。

电磁场理论的基本概念

第十三章 电磁场理论的基本概念 历史背景：十九世纪以来，在当时社会生产力发展的推动下，电磁学得到了迅速的发展： 1． 零星的电磁学规律相继问世（经验定律） 2． 理论的发展，促进了社会生产力的发展，特别是电工和通讯技术的发展→提出了建立理论的要求，提 供了必要的物质基础。 3． ＊（Maxwell,1931~1879）麦克斯韦:数学神童，十岁进入爱丁堡科学院的学校，十四岁获科学院的数 学奖； 1854，毕业于剑桥大学。以后，根据开尔文的建议，开始研究电学,研究法拉第的力线； 1855，“论法拉第的力线”问世，引入δ =???H H ，同年，父逝，据说研究中断； 1856，阿贝丁拉马利亚学院的自然哲学讲座教授，三年； 1860，与法拉第见面； 1861－1862，《论物理力线》分四部分发表；提出涡旋电场与位移电流的假设。 1864，《电磁场的动力理论》向英国皇家协会宣读； 1865，上述论文发表在《哲学杂志》上； 1873，公开出版《电磁学理论》一书，达到顶峰。这是一部几乎包括了库仑以来的全部关于电磁研究信息的经典著作；在数学上证明了方程组解的唯一性定理，从而证明了方程组内在的完备性。 1879，去世，48岁。（同年爱因斯坦诞生） ＊ 法拉第－麦克斯韦电磁场理论，在物理学界只能被逐步接受。它的崭新的思想与数学形式，甚至象赫姆霍兹和波尔兹曼这样有异常才能的人，为了理解消化它也花了几年的时间。 §13－1 位移电流 一． 问题的提出 1. 如图，合上K ， 对传I l d H :S =?? 1 对传I l d H :S =?? 2 2. 如图，合上K ，对C 充电： 对传I l d H :S =?? 1 对02=??l d H :S 3. M axwell 的看法：只要有电动力作用在导体上，它就产生一个电流，……作用在电介质上的电动力，使它的组成部分产生一种极化状态，有如铁的颗粒在磁力影响下的极性分布一样。……在一个受到感应的电介质中，我们可以想象，每个分子中的电发生移动，使得一端为正，另一端为负，但是依然和分子束缚在一起，并没有从一个分子到另一个分子上去。这种作用对整个电介质的影响是在一定方向上引起的总的位移。……当电位移不断变化时，就会形成一种电流，其沿正方向还是负方向，由电位移的增大或减小而定。”这就是麦克斯韦定义的位移电流的概念。

工业设计史

工业设计史 装饰艺术运动的概况和特点: ①20世纪初以机械化为特征的新时代是历史发展的必然趋势 ②新的材料的运用比如钢铁、玻璃 ③“装饰艺术”运动是基于对矫饰的“新艺术”运动的反对 ④主张机械的美,但在很大程度上,依然是传统的设计运动 ⑤服务对象是富足的上层阶级,是少数的资产阶级的权贵 学习装饰艺术运动的意义 ①装饰艺术运动在20世纪30年代兴起,到30年代成为一个国际性的流行风格,影响到几乎设计的各个方面,是本世纪非常重要的一次设计运 ②它本身的折衷立场为大批量生产提供了可能性 ③装饰艺术运动是装饰运动在20世纪初的最后一次尝试,它采用手工艺和工业化的双重特点 ④装饰艺术运动在装饰和设计手法上为我们提供了大量可参考的重要资料。 ⑤关于东方和西方的结合、人情化和机械化的结合的尝试,成为80年代后现代主义时期重要的 研究中心 现代主义设计产生的背景 1、生产力的发展,工业技术的极大发展导致社会结构、社会生活的改变 2、在设计上存在的问题:在功能外形、安全性和方便性等方面存在的问题 3、传统的设计运动都不是解决问题的方法 4、设计界面临的两个问题:①社会需求和商业需求②改变设计的服务对象 认识现代主义设计的意义 1有助于对20世纪设计的认识和了解②现代主义设计是20世纪设计的核心,不但深刻的影响到整个世纪的人类物质文明和生活方式,同时,对本世纪的各种艺术、设计活动都有决定性的冲击作用。 ③现代主义建筑设计是20世纪初在欧美同时产生的最重要的运动之一,建筑师们积极从设计观念、设计风格和形式,建筑材料和建筑方式各个方面进行探索,目的是为了引入民主主义的精神或者是奠定了一种新的政治制度的基础 ④从对现代主义建筑的认识和了解着手,可以从一个方面了解到现代主义的精神和意义,同时也将有助于我们对现代主义以后的种种思想潮流和设计风格有一个正确的把握和认识。 现代主义建筑和设计的观念定义 ①社会目标的反映,其几何规则性肯定,人类对于理解和控制自己环境的希望②民主、精英、理想、乌托邦主义③接收技术上的进步,强调新材料的应用④创造新的形式,简单的几何形状,具有功能意义的倾向 俄国构成主义设计运动 ①颂扬机器的特征,提倡用工业精神来改造社会生活②认为艺术应该取决于现代材料(玻璃、钢材)③艺术的形式应该是抽象的几何形式④把结构当成是建筑设计的起点⑤热衷于科学技术⑥为阶级国家服务代表人物:塔特林、李西斯基、康定斯基 荷兰风格派杜斯伯格风格派和包豪斯的相似之处:①努力把设计、艺术、建筑、雕塑联合和统一为一个有机的总体②它强调艺术家、设计师、建筑家的合作③他们强调联合基础上的个人发展,强调集体和个人之间的平衡 ●包豪斯 设计教育特点:①在设计中提倡自由创造,反对模仿、因袭、墨守成规②将手工艺与机器生产结合起来,提倡在掌握手工艺的同时,了解现代工业的特点,用手工艺的技巧,创作高质量的产

麦克斯韦电磁场理论的建立及意义

麦克斯韦电磁场理论的建立及意义 班级：物理系09本三班姓名：范日耀 摘要：文章通过对法拉第力线思想和W.汤姆孙的类比研究的阐述来引出麦克斯韦的电磁场理论。麦克斯韦经过三个艰难的过程建立了电磁场理论，为壮伟的物理大厦添砖加瓦，做出了巨大贡献。 关键字：法拉第力线思想W.汤姆孙类比研究麦克斯韦电磁场理论 一、引言 二、内容 1、前人的研究 （1）法拉第的力线思想 法拉第从广泛的实验研究中构想出描绘电磁作用的“力线”图像。他认为电荷和磁极周围的空间充满了力线，靠力线（包括电力线和磁力线）将电荷（或磁极）联系在一起。力线就像是从电荷（或磁极）发出、又落到电荷（或磁极）的一根根皮筋一样，具有在长度方向力图收缩，在侧向力图扩张的趋势。他以丰富的想象力阐述电磁作用的本质。 法拉第研究了电介质对电力作用的影响，认识到这一影响表明电力不可能是超距作用，而是通过电介质状态的变化；即使没有电介质，空间也会产生某种变化，布满了力线。后来，法拉第又进一步研究了磁介质，解释了顺磁性和反磁性。电磁感应现象则解释为磁铁周围存在某种“电应力状态”，当导线在其附近运动时，收到应力作用而有电荷做定向运动；回路中产生电动势则是由于穿过回路的磁力线数目发生了变化。 法拉第的力线思想实际上就是场的观念，这是近距理论的核心内容。 （2）W.汤姆孙的类比研究 在法拉第力线思想的激励下，W.汤姆孙对电磁作用的规律也进行过有益的研究。他从法国科学家傅里叶的热传导理论得到启示。傅里叶在1824年发表《热的分析理论》一书，详细的研究了在介质中热流的传播问题，建立了热传导方程。这本书W.汤姆孙对有很深的影响。 1842年，W.汤姆孙发表了第一篇关于热和电的数学论文，题为：《论热在均匀固体中的均匀运动及其与电的数学理论的联系》，他论述了热在均匀固体中的传导和法拉第电应力在均匀介质中传递这两种现象之间的相似性。他指出电的等势面对应于热的等温面，而电荷对应与热源。利用傅里叶的热分析法，他把法拉第的力线思想和拉普拉斯、泊松等人已经建立的完整的静电理论结合在一起，初步形成了电磁作用的统一理论。 1847年，W.汤姆孙进一步研究了电磁现象与弹性现象的相似性，在题为《论电力、磁力和伽伐尼力的力学表征》一文中，以不可压缩流体的流线连续性为基础，论述了电磁现象和流体力学现象的共性。1851年，他给除了磁场的定义，1856年，根据磁致旋光效应提出了磁具有旋转的特性，这样就为进一步借用流体力学中关于涡旋运动的理论，做好了准备。 W.汤姆孙运用类比方法，把法拉第的力线思想转变为定量的表述，为麦克斯韦的工作提供了十分有益的经验。 2、麦克斯韦建立电磁场理论 （1）电磁场理论建立的第一步 麦克斯韦在电磁理论方面的工作可以和牛顿在力学理论方面的工作相媲美。他和牛顿一样，是“站在巨人的肩上”，看得更深更远，作出了伟大的历史综合；他和牛顿一样，其丰硕的成果是一步一步提炼出来的。

世界工业设计历史和发展趋势

世界工业设计历史和发展趋势，湖南华曙高科来告诉你 工艺，对人类的影响可谓深远。快速成型，已经成为了现代模具工艺的潮流！ 你是否还在为不知道如何追逐高效、经典、快速而犯愁呢？快速成型湖南华曙高科希望通过对工艺历史的介绍，来让你更加了解S LS 激光快速成型、快速模型等技术，让你们能更快速融入世界！ 工业设计概念究竟是什么时候被人类提出的？估计谁也无法给一个准确的时间。大部分设计师和美学家比较认同。工业设计诞生于一次世界大战前后的一段时间。因为在一战之前，欧洲的主流设计仍然带有浓重的怀旧和中世纪风格，人们生活在浪漫的生活愿景中。 一战爆发之后，社会的动荡打碎了人们的幻想，设计师们认为只有通过设计出来的工业品改造人们的价值观，才可以拯救陷入战火泥潭的人类。于是，以德国包豪斯设计学院为首的学院派开始用自己的作品对社会进行工程化改造。 美国风格：设计是赚钱的工具 很多人都认为欧洲流派的产品设计风格和美国基本是一样的，因此很多IT产品的设计评论都被冠以欧美风格的雅号。其实这里面有些许理解上的偏差。美国是一个只有几百年历史的移民国家，在工业革命之后，美国的工业产品其实谈不上有什么设计理念。美国的工业设计精髓依然来自于德国包豪斯流派，学院杰出代表格罗佩斯、汉斯?迈耶、米斯凡德洛等数百顶级设计师战后移居美国，为没有理念指导的美国工业设计注入了强心剂。但美国人的设计风格和欧洲仍然存在

巨大的差异。欧洲人认为设计可以改造生活，而美国人认为设计是赚钱的工具。导致欧美设计理念根本决裂的差异是工业化极为发达的美国造就了以中产阶级为代表的主流社会，他们习惯于做完设计再进行总结，而非一开始就确定目标。经过几十年的发展，美国人的设计夹杂了世界各国的设计风格，成为一种“万精油”式的国际化风格，IT产品也受到一定影响。例如台式机、笔记本、MP3等产品吸收了大量日韩和欧洲的设计风格，既有粗犷的实用主义风格，又有精致的唯美风格。进入21世纪之后，大量的美国IT企业将设计部门都建立在了日本和韩国，例如IBM Thinkpad、柯达V550等等。 欧洲风格：用设计改造生活 如果问全世界哪个地方的人们生活质量最高？毫无疑问，是美丽的欧罗巴。欧罗巴的确是这个地球上最具创造力和想象力的地方。从文艺复兴到工业革命，欧洲人时刻想的是做些什么可以改变他们的生活。在每一次改变中，欧洲人总能提炼出有价值的东西来。工业设计也是如此。欧洲人崇尚的是用设计改造生活的理念。例如严谨的德国人，考虑的是设计和人之间的物理关系，设计思路冷静，但缺乏火力。因此，有人说德国的产品是世界上最可靠，但也是最古板的产品，例如西门子的手机、奔驰的轿车等等。而北欧人虽然具备比德国人更多的浪漫细胞，但骨子里依然是理性的，例如诺基亚的手机，虽然每一代都有巨大的功能提升，但外形总没有巨大的突破，虽然近几年融入了很多国际化设计的元素，但终究还是典型的稳定型风格。相对于欧罗巴北部，欧罗巴南部的设计风格就要活跃很多，这可能和文艺复兴

电磁场理论发展历史及其在现代科技中的应用

电磁场理论发展历史及其在现代科技中的应用 摘要：电磁场理论在现代科技中有着广泛的应用。现代电子技术如通讯、广播、导航、雷达、遥感、测控、嗲面子对抗、电子仪器和测量系统，都离不开电磁场的发射，控制、传播和接收；从工业自动化到地质勘测，从电力、交通等工业农业到医疗卫生等国民经济领域，几乎全都涉及到电磁场理论的应用。不仅如此，电磁学一直是，将来仍是新兴科学的孕育点。在本文中主要介绍电磁场理论发现和发展的历史以及在现代科技中的也应用。 关键词：电磁学电磁场理论现代科技 对电磁场现象的研究是从十六世纪下半叶英国伊莉莎白女王的试医官吉尔伯特开始，然而他的研究方法很原始，基本上是定性地对现象的总结。对电磁场的近代研究是从十八世纪的卡文迪许、库伦开始，他们开创了用测量仪器对电磁场现象做定量的规律，引起了电磁场从定性到定量的飞跃。 库仑定律的建立基于英国科学家卡文迪许在1772年做的一个一个电学实验，他用一个金属球壳使之带电，发现电荷全部分布在球壳的外表面，球腔中任何一点都没有电的作用。库伦定律揭示了电荷间的静电作用力与它们之间的距离平方成反比。安培在假设了两个电流元之间的相互作用力沿着它们的连线之间的作用力正比于它们的长度和电流强度，而与它们之间的距离的平方成反比的公式，即提出了著名的安培环路定理。基于这与牛顿万有引力定律十分类似，.泊松、.高斯等人仿照引力理论，对电磁现象也引入了各种场矢量，如电场强度、电通量密度（电位移矢量）、磁场强度、磁通密度等，并将这些量表示为空间坐标的函数。但是当时对这些量仅是为了描述方便而提出的数学手段，实际上认为电荷之间或电流之间的物理作用是超距作用。 直到M.法拉第,他认为场是真实的物理存在,电力或磁力是经过场中的力线逐步传递的，最终才作用到电荷或电流上。他在1831年发现了著名的电磁感应定律，并用磁力线的模型对定律成功地进行了阐述，但是电磁感应定律的确认是在1851年，这一过程花了20年。1846年,M.法拉第还提出了光波是力线振动的设想，为以后麦克斯韦从数学上建立电磁场理论奠定了基础。.麦克斯韦继承并发展了法拉第的这些思想，仿照流体力学中的方法，采用严格的数学形式,将电

中国传统民间玩具赏析-泥玩具的发展

中华文明源远流长，上下五千年文化底蕴无疑留给了我们这些后人一笔庞大而珍贵的文化遗产。同时中华民族也是一个多民族的大家庭，不同民族，不同历史时期的民俗文化和民间故事，为“玩具”的创作提供了取之不竭的素材和源泉，当然我们现在所谓的“中国民间玩具”或者“中国传统玩具”，和我们祖先的理解就大不一样了。 中国民间玩具以历史悠久、分布地区广阔和品种丰富著称于世，对中国传统工艺美术产生了重要的影响，并且在中华民族不同历史时期的社会生活中发挥着独特的作用。作为记载中国各时代和各地域生活艺术历史的活化石，具有许多我们现在引以为豪的“主流”“传统”艺术所不具备的社会价值和艺术价值。 下面购意思玩具网小编跟大家一起来看看我们中国传统民间“玩具”中的泥玩具,可千万不要小看了这些“泥巴”，每一个都隐藏了无数的故事和历史典故。 1.史前陶玩具 泥玩具起源于史前陶玩具，新石器时期的文化遗产中，已经发现了为数众多的陶塑玩具，主要是人与动物的形象。后世的彩塑艺术、彩塑玩具是在这基础上发展起来的。史前泥玩具史前泥玩具均为手捏成形，除了透露了创作者的艺术才能和审美理想，其中所包含自娱或娱人的功能则无可置疑。 2.新石器时期、夏、商、周陶玩具与泥玩具 新石器时期出现的陶球和石球，陶球的出现，再次证明了制作球形玩具已是有意识的创作行为。 夏商周三代的塑形成就显著，玩具品种繁多，题材有所拓展，人物造型和动物造型愈见精准，并出现模印玩具。

3.汉代塑形玩具 汉代的泥玩具与陶玩具的品种相当丰富，“泥车瓦狗、马骑倡俳”应包括泥陶制成的动物、人物造型和车马等交通工具的模型，还包括用泥制成的弹丸。 汉代泥玩具和陶玩具并且进入流通领域，玩具生意兴起，并分为成人玩具和儿童玩具。在制作手法上更加精细，采用了塑、雕、刻、划和压印等多种手法塑造形象。 4.隋唐时期塑形玩具 隋唐时期彩塑玩具得到空前的发展，凡有观赏性能、娱乐性能的彩塑都与玩具保持着紧密联系，题材更加生活化。 唐代出现了民间彩塑艺人名家，如杨惠之和刘九郎，唐代出土的陶模子成为压印儿童玩具的范模。

电磁场理论发展史(DOC 6页)

电磁场理论发展史 引言 载法拉弟发现电磁感应现象的那一年，英国诞生了一位伟大的科学家——麦克斯韦，他因创立电磁场理论而成为十九世纪最伟大的物理学家．麦克斯韦创立电磁场理论系统而完整地概括了电磁场的基本规律，并预言了电磁波的存在。 一、历史的前奏 在麦克斯韦以前，解释电磁相互作用有两种相互对立的观点．一种是超距作用学说．即在研究两个电荷之间相互作用力时，忽略中介空间的作用，电荷会超越空间距离而互相作用，库仑、韦伯、安培等人都是主张用超距作用学说来解释电磁相互作用的．这种学说当时拥有数学基础．另一种是媒递作用学说．认为空间有一种能传递电力的媒质（称作以太）存在，电荷间通过媒质互相作用．法拉弟通过实验揭露了空间媒质的重要作用，他认为在空间媒质中充满了电力线，即通过场来传递，但媒递作用学说还没有数学基础，不易被人接受．也使其发展受到了阻碍．麦克斯韦功绩就在于建立了电磁场理论并促进了它的发展．他中学时曾在数学和诗歌比赛中获第一名，这显示了他的数学才华与丰富的想象力方面的潜力．他年轻时曾读过法拉弟的《电学实验研究》，对法拉弟的物理思想（如电力线和场的思想）十分推崇，同时也发现了它的弱点．麦克斯韦对电磁相互作用的超距观点早就表示“不能接受即时传播的思想”，在法拉弟的物理思想影响下，他决心“为法拉弟的场概念提供数学方法的基础”． 二、麦克斯韦创立电磁场理论 麦克斯韦创立电磁场理论可分为三个阶段： 第一阶段，统一已知电磁定律 麦克斯韦于1856年发表了他的第一篇论文《论法拉弟的力线》，在这篇文章中，他试图用数学语言精确地表述法拉弟的力线概念，他采用数学推论与物理类比相结合的方法，以假想流体的力学模型去模拟电磁现象．他说：“借助于这种类比，我试图以一种方便的和易于处理的形式为研究电现象提供必要的数学观念”他的目标是想据此统一已知的电磁学定律．麦克斯韦为达到此目的，他运用了“建立力学模型——引出基本公式——进行数学引伸推导”的解决科学问题的思路和方法． 第一步，建立力学模型 首先运用类比方法，麦克斯韦把电磁现象和力学现象做了类比，认为可以建立一种不可压缩流体的力学模型来模拟电磁现象．这种流体模型为：一是没有惯性，因而也就没有质量；二是不可压缩；三是可以从无产生，又可消失．显然这是一种假设理想流体．麦克斯韦在这篇文章中写道：“我企图把一个在空间画力线的清楚概念摆在一个几何学家的面前，并利用一个流体的流线的概念，说明如何画出这些流线来”“力线的切线方向就是电场力的方向，力线的密度表示电场力的大小”．他企图阐明电力线和电力线所在空间之间的几何关

电磁场理论发展史

电磁场理论 在法拉弟发现电磁感应现象的那一年，英国诞生了一位伟大的科学家--麦克斯韦，他因创立电磁场理论而成为十九世纪最伟大的物理学家．麦克斯韦创立电磁场理论的思路与方法大致如下． 一、历史的前奏 在麦克斯韦以前，解释电磁相互作用有两种相互对立的观点．一种是超距作用学说．即在研究两个电荷之间相互作用力时，忽略中介空间的作用，电荷会超越空间距离而互相作用，库仑、韦伯、安培等人都是主张用超距作用学说来解释电磁相互作用的．这种学说当时拥有数学基础．另一种是媒递作用学说．认为空间有一种能传递电力的媒质（称作以太）存在，电荷间通过媒质互相作用．法拉弟通过实验揭露了空间媒质的重要作用，他认为在空间媒质中充满了电力线，即通过场来传递，但媒递作用学说还没有数学基础，不易被人接受．也使其发展受到了阻碍．麦克斯韦功绩就在于建立了电磁场理论并促进了它的发展．他中学时曾在数学和诗歌比赛中获第一名，这显示了他的数学才华与丰富的想象力方面的潜力．他年轻时曾读过法拉弟的《电学实验研究》，对法拉弟的物理思想（如电力线和场的思想）十分推崇，同时也发现了它的弱点．麦克斯韦对电磁相互作用的超距观点早就表示"不能接受即时传播的思想"，在法拉弟的物理思想影响下，他决心"为法拉弟的场概念提供数学方法的基础"． 二、麦克斯韦创立电磁场理论 麦克斯韦创立电磁场理论可分为三个阶段： 第一阶段，统一已知电磁定律 麦克斯韦于1856年发表了他的第一篇论文《论法拉弟的力线》，在这篇文章中，他试图用数学语言精确地表述法拉弟的力线概念，他采用数学推论与物理类比相结合的方法，以假想流体的力学模型去模拟电磁现象．他说："借助于这种类比，我试图以一种方便的和易于处理的形式为研究电现象提供必要的数学观念"他的目标是想据此统一已知的电磁学定律．麦克斯韦为达到此目的，他运用了"建立力学模型--引出基本公式--进行数学引伸推导"的解决科学问题的思路和方法． 第一步，建立力学模型 首先运用类比方法，麦克斯韦把电磁现象和力学现象做了类比，认为可以建立一种不可压缩流体的力学模型来模拟电磁现象．这种流体模型为：一是没有惯性，因而也就没有质量；二是不可压缩；三是可以从无产生，又可消失．显然这是一种假设理想流体．麦克斯韦在这篇文章中写道："我企图把一个在空间画力线的清楚概念摆在一个几何学家的面前，并利用一个流体的流线的概念，说明如何画出这些流线来""力线的切线方向就是电场力的方向，力线的密度表示电场力的大小"．他企图阐明电力线和电力线所在空间之间的几何关系．他还试图通过类比凭借已知的力学公式推导出电磁学公式，寻求这两种不同的现象在数学形式上的类似． 第二步，引出基本公式 早在1842年，W·汤姆逊就曾把拉普拉斯的势函数的二阶微分方程，普遍用于热、电和磁的运动，建立了这三种相似现象的数学联系．1847年，他又在不可压缩流体的流线连续性基础上，论述了电磁现象和流体力学现象的共同性．麦克斯韦正是吸收了W·汤姆逊这种类比方法，把它发展成为研究各种力线的重要工具．例如麦克斯韦把电学中的势等效于流

大学物理电磁学静电场经典习题详解

题7.1：1964年，盖尔曼等人提出基本粒子是由更基本的夸克构成，中子就是由一个带e 3 2的上夸克和两个带e 3 1 -下夸克构成，若将夸克作为经典粒子处理（夸克线度约为10-20 m ），中子内的两个下夸克之间相距2.60?10-15 m 。求它们之间的斥力。 题7.1解：由于夸克可视为经典点电荷，由库仑定律 r r 2 2 0r 2210N 78.394141 e e e F ===r e r q q πεπε F 与r e 方向相同表明它们之间为斥力。 题7.2：质量为m ，电荷为-e 的电子以圆轨道绕氢核旋转，其动能为E k 。证明电子的旋转频率满足 4 2k 202 32me E εν= 其中是0ε真空电容率，电子的运动可视为遵守经典力学规律。 题7.2分析：根据题意将电子作为经典粒子处理。电子、氢核的大小约为10-15 m ，轨道半径约为10-10 m ，故电子、氢核都可视作点电荷。点电荷间的库仑引力是维持电子沿圆轨道运动的向心力，故有 2 2 0241r e r v m πε= 由此出发命题可证。 证：由上述分析可得电子的动能为 r e mv E 2 02k 8121πε= = 电子旋转角速度为 3 02 2 4mr e πεω= 由上述两式消去r ，得 4 3k 20 222 324me E επων= = 题7.3：在氯化铯晶体中，一价氯离于Cl -与其最邻近的八个一价格离子Cs +构成如图所示的立方晶格结构。（1）求氯离子所受的库仑力；（2）假设图中箭头所指处缺少一个铯离子（称作品格缺陷），求此时氯离子所受的库仑力。 题7.3分析：铯离子和氯离子均可视作点电荷，可直接将晶格顶角铯离子与氯离子之间的库仑力进行矢量叠加。为方便计算可以利用晶格的对称性求氯离子所受的合力。 解：（l ）由对称性，每条对角线上的一对铯离子与氯离子间的作用合力为零，故 01=F （2）除了有缺陷的那条对角线外，其它铯离 子与氯离子的作用合力为零，所以氯离子所受的合力2F 的值为 N 1092.13492 022 0212-?== = a e r q q F πεπε 2F 方向如图所示。

工业设计发展史

工业设计史 来源：百度文库编辑：深圳市白狐工业设计 1.新古典主义——欧美各国——1760～1880 （英语︰Neoclassicism） 兴起于18世纪的罗马，并迅速在欧美地区扩展的艺术运动。新古典主义，一方面起于对巴洛克（Baroque）和洛可可（Rococo）艺术的反动，另一方面则是希望以重振古希腊、古罗马的艺术为信念。新古典主义的艺术家刻意从风格与题材模仿古代艺术，并且知晓所模仿的内容为何。 英国的谢拉顿时当时新古典的家具大师设。 特征： 选择严峻的重大题材(古代历史和现实的重大事件), 在艺术形式上,强调理性而非感性的表现；在构图上强调完整性；在造型上重视素描和轮廓,注重雕塑般的人物形象,而对色彩不够重视。 2.折衷主义——欧美各国——1820～1900 （Eclecticism） 一种哲学术语，源于希腊文，意为“选择的”，“有选择能力的”。 把各种不同的观点无原则的拼凑在一起的做法，没有自己的独立见解和固定的立场，形而上学思维方式的一种表现形式。 3.工艺美术运动——英国——1880～1910 ——代表人物：莫里斯、阿什比 (the Arts & Crafts Movement) 起因： 19世纪下半叶工业批量生产导致家具、室内用品、建筑的设计水准下降。 主要人物： 理论奠基人：威廉.莫里斯创始人：约翰.拉斯金 风格： 追求自然纹样和哥特风格。 特点： 1.强调手工艺，反对机械化批量生产。 2.反维多利亚及其他古典、传统的复兴风格。 3.提倡哥特风格。 4.讲究朴实诚恳。 5.装饰上推崇自然主义，东方装饰和东方艺术特点。 设计原则： 设计大众化，团队协作 工艺美术运动的意义影响： 创造了新的设计风格 对工业化的反对，和对机械、大批量生产的否定，注定工艺美术运动不能形成领导潮流的主流风格。强调装饰导致成本增加，没能真正为大众服务。但他代表了整整一代欧洲知识分子的感受，因此工艺美术运动的探索为此后的新艺术运动奠定了基础。

电磁场理论发展史(DOC 6页)

电磁场理论发展史(DOC 6页)

电磁场理论发展史 引言 载法拉弟发现电磁感应现象的那一年，英国诞生了一位伟大的科学家——麦克斯韦，他因创立电磁场理论而成为十九世纪最伟大的物理学家．麦克斯韦创立电磁场理论系统而完整地概括了电磁场的基本规律，并预言了电磁波的存在。 一、历史的前奏 在麦克斯韦以前，解释电磁相互作用有两种相互对立的观点．一种是超距作用学说．即在研究两个电荷之间相互作用力时，忽略中介空间的作用，电荷会超越空间距离而互相作用，库仑、韦伯、安培等人都是主张用超距作用学说来解释电磁相互作用的．这种学说当时拥有数学基础．另一种是媒递作用学说．认为空间有一种能传递电力的媒质（称作以太）存在，电荷间通过媒质互相作用．法拉弟通过实验揭露了空间媒质的重要作用，他认为在空间媒质中充满了电力线，即通过场来传递，但媒递作用学说还没有数学基础，不易被人接受．也使其发展受到了阻碍．麦克斯韦功绩就在于建立了电磁场理论并促进了它的发展．他中学时曾在数学和诗歌比赛中获第一名，这显示了他的数学才华与丰富的想象力方面的潜力．他年轻时曾读过法拉弟的《电学实验研究》，对法拉弟的物理思想（如电力线和场的思想）十分推崇，同时也发现了它的弱点．麦克斯韦对电磁相互作用的超距观点早就表示“不能接受即时传播的思想”，在法拉弟的物理思想影响下，他决心“为法拉弟的场概念提供数学方法的基础”． 二、麦克斯韦创立电磁场理论 麦克斯韦创立电磁场理论可分为三个阶段： 第一阶段，统一已知电磁定律 麦克斯韦于1856年发表了他的第一篇论文《论法拉弟的力线》，在这篇文章中，他试图用数学语言精确地表述法拉弟的力线概念，他采用数学推论与物理类比相结合的方法，以假想流体的力学模型去模拟电磁现象．他说：“借助于这种类比，我试图以一种方便的和易于处理的形式为研究电现象提供必要的数学观念”他的目标是想据此统一已知的电磁学定律．麦克斯韦为达到此目的，他运用了“建立力学模型——引出基本公式——进行数学引伸推导”的解决科学问题的思路和方法． 第一步，建立力学模型 首先运用类比方法，麦克斯韦把电磁现象和力学现象做了类比，认为可以建立一种不可压缩流体的力学模型来模拟电磁现象．这种流体模型为：一是没有惯性，因而也就没有质量；二是不可压缩；三是可以从无产生，又可消失．显然这是一种假设理想流体．麦克斯韦在这篇文章中写道：“我企图把一个在空间画力线的清楚概念摆在一个几何学家的面前，并利用一个流体的流线的概念，说明如何画出这些流线来”“力线的切线方向就是电场力的方向，

特色民间玩具大分类

特色民间玩具大分类 北京民间玩具相信80后、90后、00后们都比较陌生。据玩具谷了解到，北京民间玩具以实际功能为划分标准，可分为以下七大类。 观赏玩具多为室内陈设品，具有较单纯的审美功能，并发挥装饰环境、渲染气氛的作用。这类玩具大多不可把玩，仅供欣赏。这类玩具数量之大、分布之广，居七大类之首，包括泥人、陶瓷玩具、各种材质的雕刻造型、纸花、料器、花灯等。此类玩具的表现主题最为丰繁，有取材于现实生活的人物、事物，也有取材于戏剧舞台的戏剧人物，还有的取材于吉祥寓意的主题。这些玩具可以让人们在观赏、认识的过程中增长知识、广博见闻。 节令玩具是特定节日中的应时玩具，它们是节日中最为活跃、生动的角色。诸如元宵节的花灯、清明节的风筝、端午节的布老虎、盂兰盆节的莲花灯、中秋节的兔儿爷。它们诞生于传统的民俗事项，原本都是民俗的产物。一旦成熟，就会反作用于民俗，使节日的习俗更丰富、更稳定，许多民间玩具已经成为特定节日的标志。 益智玩具是以启发智慧、刺激大脑活动为主要功能的玩具，这类玩具历史非常悠久，形制也比较复杂，包括解环类、拼板类、移块类、棋类等很多种，尤以九连环、七巧板、华容道、升官图最具有代表性。益智玩具具有较强的逻辑性、数理性和竞技性，是老少咸宜的娱乐器具。传统的益智玩具在当代仍然具有广阔的市场，生产方式已经由老式的手工制作改为机械化的批量生产，并出现了多种引自外国的新型益智玩具，它们与中国传统的益智玩具相结合，共同构成了现代益智玩具的新型大家族。 通过活动发声，或者用于吹打演奏的玩具，都属于利用振荡空气发声原理制成的音响玩具。以拨浪鼓和各种材料的哨子为代表，它们具有较强的娱乐性、刺激性。有相当数量的音响玩具兼具观赏、健身、节令的功能。当代音响玩具的民俗性能也在锐减，现代技术的声、光、电已经广泛介入当代玩具之中，传统音响玩具的发声方法正受到严峻的挑战。 健身玩具兼具娱乐性和竞技性，毽子、陀螺、空竹、秋千、皮球、跳白索（即跳绳）、滚铁环等都有锻炼身体的作用。此类玩具的健身功能建立在娱乐的基础之上，使人能在娱乐中活动身体，从而减弱了单纯锻炼的枯燥乏味。古老的健身玩具如蹴鞠、投壶、弹棋、击壤等已经消亡，现存的健身玩具仍保持着娱乐的特色，需要掌握一定的技巧才能最大限度地发挥其作用。 还有两种就是实物玩具和其他类的玩具啦。