在电磁学方面做出巨大贡献的科学家
在电磁学方面做出巨大贡献的科学家
亨利·卡文迪什(Henry Cavendish,又译亨利·卡文迪许、亨利·卡文狄西、亨利·卡文迪西,1731年10月10日-1810年2月24日),英国物理学家、化学家。他首次对氢气的性质进行了细致的研究,证明了水并非单质,预言了空气中稀有气体的存在。发现了库仑定律和欧姆定律,将电势概念广泛应用于电学,并精确测量了地球的密度,被认为是牛顿之后英国最伟大的科学家之一。
夏尔·奥古斯丁·德·库仑(Charles Augustin de Coulomb,1736年-1806年),法国物理学家、军事工程师、土力学奠基人。
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库仑出生于昂古莱姆,毕业于军事工程学校,在军中服役多年,后因为健康原因被迫退役。有了闲暇的时间,他便开始进行科学研究,著有Theoriedes Machines Simples,并因此选为法国科学院院士。于1785年发现,因而以其名命名的一条物理学定律库仑定律。
库仑定律(Coulomb's law),法国物理学家查尔斯·库仑于1785年发现,因而命名的一条物
理学定律。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律。因此,电学的研究从定性进入定量阶段,是电学史中的一块重要的里程碑。库仑定律阐明,在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与距离平方成反比,与电量乘积成正比,作用力的方向在它们的连线上,同号电荷相斥,异号电荷相吸。
库仑(Coulomb)是电量的单位,符号为C。若导线中载有1安培的稳定电流,则在1秒内通过导线横截面积的电量为1库仑。
库仑不是国际单位制基本单位,而是国际单位制导出单位。1库仑=1安培·秒。一个电子所带负电荷量e=1.6021892×10-19库仑,也就是说1库仑相当于6.24146×1018个电子所带的电荷总量。此单位是为纪念物理学家查尔斯·奥古斯丁·库仑而命名的。
亚历山德罗·朱塞佩·安东尼奥·安纳塔西欧·伏特伯爵(Count Alessandro Giuppe Antonio Anastasio Volta,1745年2月18日-1827年3月5日),意大利物理学家,因在1800年发展电池而著名。后来他受封为伯爵。
他于1776至1777年间投身化学,研究大气电力(atmospheric electricity)以及执行如在封
闭的容器中以电力的火花点燃气体等不同的实验。淘宝开店货源1779年,他成为帕维亚大学的物理学教授,并在此担当教授二十五年之久。他在1800年前已成功发展出以稳定电流制造、称为伏打堆(voltaic pile)的早期电池。
1810年,拿破仑有见他对电力学的贡献,册封他为伯爵。科莫当地为他建了一间称作伏打寺的博物馆,展示他实验仪器的原物。
在一根均匀的、温度和宽度恒定的导线上假如有一安培电流流动,那么导线的电阻在一定的距离内可以将1(W)电能转化为热能我的平凡人生(1焦耳(J)/秒(s)),这个距离之间的电压差就被定义为一伏特:此单位是以发明电池的意大利物理学家——亚历山德罗·伏特的名字命名的。
伏特是国际单位制中电压的单位,符号V。在国际单位制中安培是基本电学单位,伏特的定义是以安培和力学单位瓦特导出的。 依据国际单位制的基本电学单位安培,伏特定义为:“在载有1A恒定电流的导线上,当两点之间导线上的功率耗散为1瓦(W)(1W=1 焦耳(J)/秒(S))时,这两点之间的电位差”。
安德烈-马里·安培(André-Marie Ampère,FRS,1775年-1836年),法国化学家,在电磁作用方面的研究成就卓著,对物理学及数学也有重要贡献。电流的国际单位安培即以其姓氏命名。
1820年,奥斯特发现电流磁效应,安培马上集中精力研究,几周内就提出了安培定则即右手螺旋定则。随后很快在几个月之内连续发表了3篇论文,并设计了9个著名的实验,总结了载流回路中电流元在电磁场中的运动规律,即安培定律。1821年安培提出分子电流假设,第一次提出了电动力学这一说法。经典电磁学或经典电动力学是理论物理学的一个分支,通常被认为包含在广义的电磁学中。它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础,主要研究电荷和电流的电磁场及它们彼此的电磁相互作用。当相关尺度和场强足够大以至于量子效应可忽略时(参见量子电动力学),这一套理论能够对电磁现象提供一个非常漂亮的描述。
安培对电磁作用的研究,结束了此前电、磁分离的认识,其分子电流假说揭示了磁现象的电本质,为此后电磁学的发展打下了基础。经典电动力学奠基人麦克斯韦对安培工作的评价很高,称安培的研究是“科学史上最辉煌的成就之一”。后人又称安培是“电学中的牛顿”。
安培是电流的国际单位,也是国际单位制七个基本单位之一,简称为安,符号为A,此单位是以法国物理学家安德烈-玛丽·安培的名字命名的。
该单位的定义为:在真空中相距为1米的两根无限长平行直导线,通以相等的恒定电流,当每米导线上所受作用力为2×10-7N时,各导线上的电流为1安培。
计算公式:1A = 1C/s(在导体截面上每秒通过的电量为一库仑时则通过了一安培电流)比安培小的电流可以用毫安、微安等单位表示。1安(A) = 1000毫安(mA);1毫安(mA) = 1000微安(μA)。
在电池上常见的单位为 mAH (毫安·小时),例如500mAH 代表这颗电池能够提供 500mA×1hr = 1800库仑的电量,亦即提供一耗电量为 500mA 的电器使用一小时的电量。测量电流大小可使用安培计。
格奥尔格·西蒙·欧姆(Georg Simon Ohm,1789年3月16日-1854年7月6日),德国物理学家。欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系,即著名的欧姆定律;他还证明了导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积和传导系数成反比;以及在稳定电流的情况下,电
荷不仅在导体的表面上,而且在导体的整个截面上运动。电阻的国际单位制“欧姆”以他的名字命名。
欧姆是电阻值的计量单位(简称为“欧”);在国际单位制二泉映月二胡独奏阿炳原版中是由电流所推导出的一种单位,其记号是希腊字母Ω(念作Ohm)。为了纪念德国物理学家格奥尔格·欧姆而命名;他发现了电压和电流之间的关系,1Ω的电阻通过1A的电流会产生1V的压降,这个关系式也称为欧姆定律。
著名的“欧姆定律”发表在1827年的《Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet》(直流电路的数学研究)中,欧姆在书中完整阐述了他的电学理论,给出了理解全书所需的数学背景知识,提出了电路分析中电流、电压及电阻之间的基本关系。虽然欧姆的这本书对电路理论研究和应用影响重大,但是在当时却受到了冷遇,直到1841年最终被皇家学会颁发的科普利奖章(Copley Medal)所承认。欧姆也在1842年成为皇家学会的一名外国会员,1845年成为巴伐利亚科学学会的正式成员。最美女老师
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迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791年9月22日-1867年8月25日),英国物理学家煮牛肉汤(当时对“物理”的称呼为“自然哲学”),也精于化学,在电磁学及电化学领域有重大贡献。
在1831年,他开始一连串重大的实验,并发现了电磁感应,虽然在福朗席斯科·札德启稍早的工作可能便预见了此结果,此发现仍可称为法拉第最大的贡献之一。这个重要的发现来自于,当他将两条独立的电线环绕在一个大铁环,固定在椅子上,并在其中一条导线通以电流时,另外一条导线竟也产生电流。他因此进行了另外一项实验,并发现若移动一块磁铁通过导线线圈,则线圈中将有电流产生。同样的现象也发生在移动线圈通过静止的磁铁上方时。
他的展示向世人建立起“磁场的改变产生电场”的观念。此关系由法拉第电磁感应定律建立起数学模型,并成为四条麦克斯韦方程组之一。这个方程组之后则归纳入场论之中。
法拉第并依照此定理,发明了早期的发电机,此为现代发电机的始祖。
1839年他成功了一连串的实验带领人类了解电的本质。法拉第使用“静电”、电池以及“生物生电”产生静电相吸、电解、磁力等现象。他由这些实验,做出与当时主流想法相悖的结论,即虽然来源不同,产生出的电都是一样的,另外若改变大小及密度(电压及电荷),则可产生不同的现象。
在他生涯的晚年,他提出电磁力不仅存在于导体中,更延伸到导体附近的空间里。这个想法被他的同侪排斥,法拉第也终究没有活着看到这个想法被世人所接受。法拉第也提出电磁线的概念:这些流线由带电体或者是磁铁的其中一极中放射出,射向另一电性的带电体或是磁性异极的物体。这个概念帮助世人能够将抽象的电磁场具象化,对于电力机械装置在十九世纪的发展有重大的影响。而这些装置在之后的十九世纪中主宰了整个工程与工业界。
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1845年他发现了被他命名为抗磁性(diamagnetism),现在则称为法拉第效应的现象:一个线性极化的光线在经过一物体介质时,外加一磁场并与光线的前进方向对齐,则此磁场将使光线在空间中划出的平面转向。他在笔记本中写下:‘我终于在“阐释一条磁力曲线”,或者说“力线”及“磁化光线”中取得成功。’这个实验证明了光和磁力有所联系。