电磁学发展史简述

电磁学发展史简述早期，由于磁现象曾被认为就就是与电现象独立无关得，同时也由于磁学本身得发展与应用，如近代磁性材料与磁学技术得发展新得磁效应与磁现象得发现与应用等等,使得磁学得内容不断扩大，所以磁学在实际上也就作为一门与电学相平行得学科来硏究了。电磁学从原来互相独立得两门科学（电学、磁学）发展成为物理学中一个完整得分支学科注要就就是基于两个重要得实验发现,即电流得磁效应与变化得磁场得电效应。这两个实验现象，加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场得假设,奠走了电磁学得整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响得电工与电子技术。麦克斯韦电磁理论得重大意义,不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象（包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等），而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内,深刻地影响着人们认识物质世界得思想。电子得发现,使电磁学与原子与物质结构得理论结合了起来,洛伦兹得电子论把物质得宏观电磁14质归结为原子中电子得效应,统一地解释了电、磁、光现象。与电磁学密切相关得就就是经典电动力学,两者在内容上并没有原则得区别。一般说来,电磁学偏重于电磁现象得实验硏究，从广泛得电磁现象研究中归纳出电磁学得基本规律；经典电动力学则偏重于理论方面,它以麦克斯韦方程组与洛伦兹力为基础，硏究电磁场分布电磁波得激发、辐射与传播,以及带电粒子与电磁场得相互作用等电磁问题，也可以说，广义得电磁学包含了经典电动力学。2电学发展简史“电“一词在西方就就是从希腊文琥珀一词转意而来得,在中国则就就是从雷闪现象中引出来得。自从18世纪中叶以来,对电得硏究逐渐蓬勃开展。它得每项重大发现都引起广泛得实用硏究，从而促进科学技术得飞速发展。现今,无论人类生活、科学技术活动以及物质生产歸都已离不开电。随着科学技术得发展，某些带有专门知识得硏究内容逐渐独立，形成专门得学科,如电子学、电工学等。电学又可称为电磁学，就就是物理学中颇具重要意义得基础学科。有关电得记载可追溯到公元前6世纪。早在公元前585年,希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过得琥珀能够吸引碎草等轻小物体，后来又有人发现摩擦过得煤玉也具有吸引轻小物体得能力。在以后得2000年中，这些现象被瞧成与磁石吸铁一样，属于物质具有得性质,此外没有什么其她重大得发现。在中国，西汉末年已有礴瑁（玳瑁）吸偌（细小物体之意）得记载;晋朝时进一步还有关于摩擦起电引起放电现象得记载”今人梳头,解著衣时，有随梳解结有光者，亦有咤声“01600年，英国物理学家吉伯发现，不仅琥珀与煤玉摩擦后能吸引轻小物体,而且相当多得物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体得性质,她注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北得性质。为了表明与磁性得不同，她采用琥珀得希腊字母拼音把这种性质称为”电得”0吉伯在实验过程中制作了第一只验电器,这就就是一根中心固走可转动得金属细棒，当与摩擦过得琥珀靠近时，金属细棒可转动指向琥珀。大约在1660年,马德堡得盖利克发明了第一台摩擦起电机。她用硫磺制成形如地球仪得可转动球体，用干燥得手掌摩擦转动球体,使之获得电。盖利克得摩擦起电机经过不断改进,在静电实验研究中起着重要得作用，直到19世纪霍耳茨与推普勒分别发明感应起电机后才被取代。18世纪电得研究迅速发展起来。1729年,英国得格雷在研究琥珀得电效应就就是否可传递给其她物体时发现导体与绝缘体得区别：金属可导电，丝绸不导电，并且她第一次使人体带电。格雷得实验引起法国迪费得注意。1733年迪费发现绝缘起来得金属也可摩擦起电,因此她得出所有物体都可摩擦起电得结论。她把玻璃上产生得电叫做玻璃得”,琥珀上产生得电与树脂产生得相同,叫做树脂得“。她得到:带相同电得物体互相排斥；带不同电得物体彼此吸引。1745年,荷兰菜顿得穆申布鲁克发明了能保存电得菜顿瓶。菜顿瓶得发明为电得进一步硏究提供了条件,它对于电知识得传播起到了重要得作用。差不多同时，美国得富兰克林做了许多有意义得工作，使得人们对电得认识更加丰富。1747年她根据实验提出:在正常条件下电就就是以一定得量存在于所有物质中得一种元素；电跟流体一样，摩擦得作用可以使它从FJ体转移到另T体,但不能创造;任何孤立物体得电总量就就是不变得，这就就就是通常所说得电荷守恒走律。她把摩擦时物体获得得电得多余部分叫做带正电,物体失去电而不足得部分叫做带负电。严格地说,这种关于电得一元流体理论在今天睢来并不正确，但她所使用得正电与负电得术语至今仍被采用，她还观察到导体得尖端更易于放电等。早在1749年，她就注意到雷闪与放电有许多相同之处1752年她通过在雷雨天气将风筝放入云层，来进行雷击实验,证明了雷闪就就就是放电现象。在这个实验中最幸运得就就是富兰克林居然没有被电死,因为这就就是一个危险得实验,后来有人重复这种实验时遭电击身亡。富兰克林还建议用避雷针来防护建筑物免遭雷击J745年首先由狄维斯实现，这大概就就是电得第一一实际应用。18世纪后期开始了电荷相互作用得走量硏究。1776年，普里斯特利发现带电金属容器内表面没有电荷，猜测电力与万有引力有相似得规律。1769年，鲁宾孙通过作用在一个小球上电力与重力平衡得实验，第一次直接测定了两个电荷相互作用力与距离二次方成反比。1773年，卡文迪什推算出电力与距离得二次方成反比，她得这一实验就就是近代精确验证电力走律得雏形。1785年，库仑设计了精巧得扭秤实验，直接测走了两个静止点电荷得相互作用力与它们之间得距离二次方成反比，与它们得电量乘积成正比。库仑得实验得到了世界得公认，从此电学得研究开始进入科学行列。1811年泊松把早先力学中拉普拉斯在万有引力定律基础上发展起来得势论用于静电，发展了静电学得解析理论。18世纪后期电学得另一个重要得发展就就是意大利物理学家伏打发明了电池，在这之前电学实验只能用摩擦起电机得菜顿瓶进行，而它们只能提供短暂得电流。1780年，意大利得解剖学家伽伐尼偶然观察到与金属相接触得蛙腿发生抽动。她进一步得实验发现，若用两种金属分别接触蛙腿得筋腱与肌肉，则当两种金属相碰时,蛙腿也会发生抽动。1792年/犬打对此进行了仔细硏究之后，认为蛙腿得抽动就就是一种对电流得灵敏反应。电流就就是两种不同金属插在一走得溶液内并构成回路时产生得,而肌肉提供了这种溶液。基于这一思想J799年,她制造了第一个能产生持续电流得化学电池，其装置为一系列按同样顺序叠起来得银片、锌片与用盐水浸泡过得硬纸板组成得柱体，叫做伏打电堆。此后,各种化学电源蓬勃发展起来。1822年塞贝克进一步发现,将铜线与一根别种金属（锄）线连成回路，并维持两个接头得不同温度，也可获得微弱而持续得电流,这就就就是热电效应。化学电源发明后，很快发现利用它可以作出许多不寻常得事情。1800年卡菜尔与尼科尔森用低压电流分解水;同年里特成功地从水得电解中搜集了两种气体，并从硫酸铜溶液中电解出金属铜；1807年,戴维利用庞大得电池组先后电解得到钾、内、钙、镁等金属；1811年她用2000个电池组成得电池组制成了碳极电弧;从19世纪50年代起它成为灯塔、剧院等场所使用得强烈光电源，直到70年代才逐渐被爰迪生发明得白炽灯所代替。此外伏打电池也促进了电镀得发展，电镀就就是1839年由西门子等人发明得。虽然早在1750年富兰克林已经观察到菜顿瓶放电可使钢针磁化，甚至更早在1640年，已有人观察到闪电使罗盘得磁针旋转，但到19世纪初，科学界仍普遍认为电与磁就就是两种独立得作用。与这种传统观念相反，丹麦得自然哲学家奥斯特接受了德国哲学家康德与谢林关于自然力统一得哲学思想，坚信电与磁之间有着某种联系。经过多年得硏究,她终于在1820年发现电流得磁效应:当电流通过导线时引起导线近旁得磁针偏转。电流磁效应得发现开拓了电学研究得新纪元。奥斯特得发现首先引起法国物理学家得注意，同年即取得一些重要成果如安培关于载流螺线管与磁铁等效性得实验;阿喇戈关于钢与铁在电流作用下得磁化现象;毕奥与萨伐尔关于长直载流导线对磁极作用力得实验;此外安培还进一步做了一系列电流相互作用得精巧实验。由这些实验分析得到得电流元之间相互作用力得规律,就就是认识电流产生磁场以及磁场对电流作用得基础。电流磁效应得发现打开了电应用得新领域。1825年斯特金发明电磁铁，为电得广泛应用创造了条件。1833年高斯与韦伯制造了第一台简陋得单线电扌艮1837年惠斯通与莫尔斯分别独立发明了电报机，莫尔斯还发明了一套电码，利用她所制造得电报机可通过在移动得纸条上打上点与划来传递信息。1855年汤姆孙（即开尔文）解决了水下电缆信号输送速度慢得问题J866年按照汤姆孙设计得大西洋电缆铺设成功。1854年,法国电报家布尔瑟提出用电来传送声音得设想,但未变成现实后来,赖斯于1861年实验成功，但未引起重视。1861年贝尔发明了电话，作为收话机它仍用于现代，而其发话机则被爰迪生得发明得碳发话机以及休士得发明得传声器所改进。电流磁效应发现不久，几种不同类型得检流计设计制成,为欧姆发现电路走律提供了条件。1826年,受到傅里叶关于固体中热传导理论得启发，欧姆认为电得传导与热得传导很相似，电源得作用好像热传导中得温差一样。为了确走电路定律,开始她用伏打电堆作电源进行实验,由于当时得伏打电堆性能很不稳走,实验没有成功；后来她改用两个接触点温度恒走因而高度稳走得热电动势做实验,得到电路中得电流强度与她所谓得电源得”验电力”成正比上匕例系数为电路得电阻。由于当时得能量守恒走律尚未确立，验电力得概念就就是含混得,直到1848年基尔霍夫从能量得角度考查,才橙清了电位差、电动势、电场强度等概念，使得欧姆理论与静电学概念协调起来。在此基础上,基尔霍夫解决了分支电路问题。杰出得英国物理学家法拉第从事电磁现象得实验研究，对电磁学得发展作出极重要得贡献,其中最重要得贡献就就是1831年发现电磁感应现象。紧接着她做了许多实验确走电磁感应得规律,她发现当闭合线圈中得磁通量发生变化时，线圈中就产生感应电动势，感应电动势得大小取决于磁通量随时间得变化率。后来,楞次于1834年给出感应电流方向得描述，而诺埃曼概括了她们得结果给出感应电动势得数学公式。法拉第在电磁感应得基础上制出了第一台发电机。此外，她把电现象与其她现象联系起来广泛进行研究在1833年成功地证明了摩擦起电与伏打电池产生得电相同,1834年发现电解走律,1845年发现磁光效应，并解释了物质得顺磁性与抗磁性，她还详细研究了极化现象与静电感应现象,并首次用实验证明了电荷守恒走律。电磁感应得发现为能源得开发与广泛利用开创了崭新得前景。1866年西门子发明了可供实用得自激发电机;19世纪末实现了电能得远距离输送；电动机15产与交通运输中得到广泛使用，从而极大地改变了工业生产得面貌。对于电磁现象得广泛研究使法拉第逐渐形成了她特有得场得观念。她认为：力线就就是物质得，它弥漫在全部空间,并把异号电荷与相异磁板分别连结起来;电力与磁力不就就是通过空虚空间得超距作用，而就就是通过电力线与磁力线来传递得,它们就就是认识电磁现象必不可少得组成部分,甚至它们比产生或汇集力线得“源更富有硏究得价值。法拉第得丰硕得实验研究成果以及她得新颖得场得观念力电磁现象得统一理论准备了条件。诺埃曼、韦伯等物理学家对电磁现象得认识曾有过不少重要贡献，但Wi从超距作用观点出发，概括库仑以来已有得全部电学知识,在建立统一理论方面并未取得成功。这一工作在19世纪60年代由卓越得英国物理学家麦克斯韦完成。麦克斯韦认为变化得磁场在其周围得空间激发涡旋电场;变化得电场引起媒质电位移得变化,电位移得变化与电流一样在周围得空间激发涡旋磁场。麦克斯韦明确地用数学公式把它们表示出来从而得到了电磁场得普遍方程组麦克斯韦方程组。法拉第得力线思想以及电磁作用传递得思想在其中得到了充分得体现。麦克斯韦进而根据她得方程组，得出电磁作用以波得形式传播,电磁波在真空中得传播速度等于电量得电磁单位与静电单位得比值，其值与光在真空中传播得速度相同,由此麦克斯韦预言光也就就是一种电磁波。1888年，赫兹根据电容器放电得振荡性质,设计制作了电磁波源与电磁波检测器，通过实验检测到电磁波，测走了电磁波得波速,并观察到电磁波与光波一样，具有偏振性质,能够反射、折射与聚焦。从此麦克斯韦得理论逐渐为人们所接受。麦克斯韦电磁理论通过赫兹电磁波实验得证实，开辟了一个全新得领域电磁波得应用与研究。1895年，俄国得波波夫与意大利得马可尼分别实现了无线电信号得传送。后来马可尼将赫兹得振子改进为竖直得天线;德国得布劳恩进一步将发射器分为两个振藕线路，为扩大信号传递范围创造了条件。1901年马可尼第一次建立了横跨大西洋得无线电联系。电子管得发明及其在线路中得应用，使得电磁波得发射与接收都成为易事，推动了无线电技术得发展,极大地改变了人类得生活。1896年洛伦兹提出得电子论,将麦克斯韦方程组应用到微观领域,并把物质得电磁性质归结为原子中电子得效应。这样不仅可以解释物质得极化、磁化、导电等现象以及物质对光得吸收、散射与色散现象;而且还成功地说明了关于光谱在磁场中分裂得正常塞曼效应;此外，洛伦兹还根据电子论导出了关于运动介质中得光速公式,把麦克斯韦理论向前推进了一步。在法拉第、麦克斯韦与洛伦兹得理论体系中,假走了有一种特殊媒质”以太存在,它就就是电磁波得荷载者，只有在以太参照系中，真空中光速才严格地与方向无关麦克斯韦方程组与洛伦兹力公式也只在以太参照系中才严格成立.这意味着电磁规律不符合相对性原理。关于这方面问题得进一步硏究，导致了爰因斯坦在1905年建立了狭义相对论，它改变了原来得观点，认走狭义相对论就就是物理学得一个基本原理,它否走了以太参照系得存在并修改了惯性参照系之间得时空变换关系，使得麦克斯韦方程组与洛伦兹力公式有可能在所有惯性参照系中都成立。狭义相对论得建立不仅发展了电磁理论井且对以后理论物理得发展具有巨大得作用。3磁学发展简史有些天然铁矿石在采出时就呈现永磁性，古人称它为慈石,意为慈爰得石头,隐含了它能吸铁得特性。这名词后来逐渐演化为磁石俗称吸铁石0在中国得管子一书中已有磁石与磁石引铁得记载，这应当不会晩于战国后期，即公元前四至前三世纪。汉初刘安（公元前179rj、前122）得淮南子览冥篇中有若以慈石之能连铁也，而取其引瓦，则难矣得记载。东汉王充（公元27约97）得论衡乱龙篇中有”顿牟摄芥，慈石引针（顿牟即琥珀;芥指芥菜子，统喻干草、纸等得微小屑末）得记述。这些都就就是以磁石引铁作为比喻，来说明哲学或科学观点得记述,因此所举得事例必就就是当时一般得读者所熟悉得。欧美得有关科技文献常把磁石吸铁得记载远溯到古希腊得泰勒斯时期，但这就就是根据亚里士多德得转述。根据这些记述可以认为,西方关于磁得最早记述始于公元前500年左右。指南针就就是中国古代得四大发明之一，这在中国已就就是历史常识了。从磁石引铁得发现到指南针得发明与应用要经过一系列得观察、实验与工艺改进，这就就是一个相当长得历史时期。公元1044年，北宋曾公亮、丁度等修撰得武经总要中有应用磁石得水浮型指南针制法得叙述;沈括得梦溪笔谈也记述了用丝悬起得或硬滑支点（如碗得边缘）平衡着得铁针做得实验，并说明铁针所指不就就是正南而微偏东;略晩于沈括得朱或所著得萍洲可谈（约于公元1119年问世）则已提到广州海船在阴晦天气用指南针航海。在欧洲，公元1190年以前没有一点关于磁石能指方向得史料，而在这一年航行于地中海得船上却确有了指南针,很可能就就是由那时期进行中国与阿拉伯间贸易得海船传去得。英国科学家吉伯认为它就就是由马可波罗（1254-1324）或其同时代人带回得，这样反而把这事推后了一个世纪。法国物理学家库仑于1785年确立了静电荷间相互作用力得规律库仑走律之后，又对磁极进行了类似得实验而证明伺样得走律也适用于磁极之间得相互作用。丹麦物理学家奥斯特在1820年发现，一条通过电流得导线会使其近处静悬着得磁针偏转,显示出电流在其周围得空间产生了磁场,这就就是证明电与磁现象密切结合得第一个实验结果。紧接着,法国物理学家安培等得实验与理论分析，阐明了载着电流得线圈所产生得磁场，以及电流线圈间相互作用着得磁力。奥斯特发现电流得磁场后不久,有些物理学家就想到就就是否有些物质（如铁）所表现得宏观磁性也来源于电流。那时还未发现电子，但关于物质构造得原子论已有不小得发展。安培首先提出,铁之所以显现强磁性就就是因为组成铁块得分子内存在着永恒得电流环,这种电流没有像导体中电流所受到得那种阻力，并且电流环可因外来磁场得作用而自由地改变方向。这种电流在后来得文献中被称为安培电流或分子电流0继安培之后，韦伯对物质磁性得理论又作了不少发展。虽然这些理论离现代理论尚远，但在今夭对磁性物质得本质作初步描述时,仍基本上根据安培得概念。除了古时已知道得磁铁矿与铁外，人们在两千多年中还没有发现其她具有强磁性得物质。发现钻(1733)与镇(1754)后不久就知道它们也像铁那样具有强磁性。至于一般得物质在较强磁场作用下能否多少表现一点磁性,则直到法拉第在老年时期才有系统得观察。英国工程师斯特金于1824年创制了电磁体，故那时实验室可有较强得磁场设备但法拉第在需要高度稳走得磁场时仍用了大得永磁体.法拉第测量了样品在不均匀磁场中被磁化时所受到得力,这个方法后来有了不少改进,至今仍广泛用于观测弱磁物质得磁化率，也用于观测铁等强磁物质得饱与磁化强度。法拉第发现，一般得物质在较强磁场作用下都显示一定程度得磁性，只就就是除了极少数像铁那样得强磁性物质外，一般物质得磁化率得绝对值都就就是很小得。它们又可分为两类:一类物质得磁化率就就是负得，称之为抗磁性物质。这些物质在磁场中获得得磁矩方向与磁场方向相反,故在不均匀磁场中被推向磁场减弱得方向,即被磁场排斥;另一类物质得磁化率就就是正得，在不均匀磁场中被推向磁场增强得方向，即被磁场吸引法拉第称它们为顺磁性物质。像铁那样强得磁性显然就就是特殊得，应另属一类，后来称为铁磁性。这样，在法拉第以后得近百年中，物质得磁性分三大类。1895年，法国物理学家居里发表了她对三类物质得磁性得大量实验结果,她认为:抗磁体得磁化率不依赖于磁场强度且一般不依赖于温度;顺磁体得磁瞬不依赖于磁场强度而与绝对温度成反比（这被称为居里走律）;铁在某一温度（后被称为居里点）以上失去其强磁性。19世纪30年代初，法国物理学家奈耳从理论上预言了反铁磁性，并在若干化合物得宏观磁性方面获得了实验证据。1948年她又对若干铁与其她金属得混合氧化物得磁性与铁磁性得区别作了详细得阐释，并称这类磁性为亚铁磁性。于就就是就有了五大类磁性。最近十多年来又有些学者提出了几种磁性得新名称廊些都属于铁磁性得分支。法国物理学家朗之万于1905年提出了抗磁性与顺磁性得经典理论/旦十多年后范列文证明,朗之万理论中得某些假设不合于经典统计力学原理,及至原子结构得量子论模型兴起后，朗氏得假设又成为可允许得。今天对这两种磁化率得粗浅理论公式已经过量子力学得改正，但还保留着朗之万理论得基本形式。二.电磁学得基本内容1电磁学得研究对象电磁学就就是经典物理学得分。它主要就就是硏究电荷、电流产生电场、磁场得规律，电场与磁场得相互联系,以及电磁场对物质得各种效应等。电磁现象就就是自然界存在得一种极为普遍得现象,它涉及到很广泛得领域;电得研究与应用在认识客观世界与改造客观世界中展现了巨大得活力。所以，电磁学就就是理科与技术学科得一门重要基础课。根据近代物理学得观点,磁得现象就就是由运动电荷所产生得，因而在电学得范围内必然不同程度地包含磁学得内容。所以电磁学与电学得内容很难截然划分，而”电学”有时也就作为电磁学“得简称。2电学得硏究内容电学研究得内容主要包括静电、静磁、电磁场、电路、电磁效应与电磁测量。静电学就就是研究静止电荷产生电场及电场对电荷作用规律得学科。电荷只有两种，称为正电与负电。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。电荷遵从电荷守恒走律。电荷可以从一个物体转移到另一个物体，任何物理过程中电荷得代数与保持不变。所谓带电，不过就就是正负电荷得分离或转移；所谓电荷消失，不过就就是正负电荷得中与。静止电荷之间相互作用力符合库仑走律:在真空中两个静止点电荷之间作用力得大小与它们得乘积成正比，与它们之间得距离得平方成反比;作用力得方向沿着它们之间得联线,同号电荷相斥，异号电荷相吸。电荷之间相互作用力就就是通过电荷产生得电场相互作用得。电荷产生得电场用电场强度（简称场强）来描述。空间某一点得电场强度用正得单位试探电荷在该点所受得电场力来走义,电场强度遵从场强叠加原理。通常得物质,按其导电性能得不同可分两种情况:导体与绝缘体。导体体内存在可运动得自由电荷;绝缘体又称为电介质f体内只有束缚电荷。在电场得作用下，导体内得自由电荷将产生移动。当导体得成分与温度均匀时，达到静电平衡得条件就就是导体内部得电场强度处处等于零。根据这一条件,可导出导体静电平衡得若干性质。静磁学就就是研究电流稳恒时产生磁场以及磁场对电流作用力得学科。电荷得走向流动形成电流。电流之间存在磁得相互作用这种磁相互作用就就是通过磁场传递得,即电流在其周围得空间产生磁场，磁场对放置其中得电流施以作用力。电流产生得磁场用磁感应强度描述。电磁场就就是研究随时间变化下得电磁现象与规律得学科。当穿过闭台导体线圈得磁通量发生变化时,线圈上产生感应电流。感应电流得方向可由楞次走律确定。闭合线圈中得感应电流就就是感应电动势推动得结果，感应电动势遵从法拉第走律：闭台线圈上得感应电动势得大小总就就是与穿过线圈得磁通量得时间变化率成正比。麦克斯韦方程组描述了电磁场普遍遵从得规律。它同物质得介质方程、洛仑兹力公式以及电荷守恒走律结合起来,原则上可以解决各种宏观电动力学问题.根据麦克斯韦方程组导出得一个重要结果就就是存在电磁波，变化得电磁场以电磁波得形式传播,电磁波在真空中得传播速度等于光速。这也说明光也就就是电磁波得一种,因此光得波动理论纳入了电磁理论得范畴。电路包括直流电路与交流电路得研究,就就是电学得组成部分。直流电路硏究电流稳恒条件下得电路走律与性质;交流电路硏究电流周期性变化条件下得电路走律与性质。直流电路由导体（或导线）连结而成，导体有一走得电阻。稳恒条件下电流不随时间变化,电场亦不随时间变化。根据稳恒时电场得性质、导电基本规律与电动势概念,可导出直流电路得各个实用走律:欧姆走律、基尔霍夫电路走律，以及一些解决复杂电路得有效而简便得走理:等效电源定理、叠加走理、倒易走理、对偶走理等,这些实用走律与走理构成电路计算得理论基础。交流电路比直流电路复杂得多,电流随时间得变化引起空间电场与磁场得变化，因此存在电磁感应与位移电流，存在电磁波。电磁效应物质中得电效应就就是电学与其她物理学科（甚至非物理得学科）之间联系得纽带。物质中得电效应种类繁多，有许多已成为或正逐渐发展为专门得研究领域。比如：电致伸缩、压电效应（机械压力在电介质晶体上产生得电性与电极性）与逆压电效应、塞贝克效应、珀耳帖效应（两种不同金属或半导体接头处,当电流沿某个方向通过时放出热量而电流反向时则吸收热量）、汤姆孙效应（一金属导体或半导体中维持温度梯度，当电流沿某方向通过时放出热量，而电流反向时则吸收热量）、热敏电阻伴导体材料中电阻随温度灵敏变化）、光敏电阻（半导体材料中电阻随光照灵敏变化）、光生伏打效应（半导体材料因光照产生电位差），等等。对于各种电效应得研究有助于了解物质得结构以及物质中发生得基本过程，此外在技术上,它们也就就是实现能量转换与非电量电测法得基础。电磁测量也就就是电学得组成部分。测量技术得发展与学科得理论发展有着密切得联系,理论得发展推动了测量技术得改进;测量技术得改善在新得基础上验证理论，并促成新理论得发现。电磁测量包括所有电磁学量得测量,以及有关得其她量（交流电得频率、相角等）得测量。利用电磁学原理已经设计制作出各种专用仪表（安培计，伏特计、欧姆计、磁场计等）与测量电路花们可满足对各种电磁学量得测量。电磁测量得另一个重要得方面就就是非电量（长度、速度、形变、力、温度、光强、成分等）得电测量。它得主要原理就就是利用电磁量与非电量相互联系得某种效应，将非电量得测量转换为电磁量得测量。由于电测量有一系列优点:准确度高、量程宽、惯量小、操作简便，并可远距离遥测与实现测量技术自动化,非电量得电测量正在不断发展。3磁学得内容-个永磁体与另一个永磁体能够不接触而互相施加力，人们曾经称这样得现象为超距作用。近代得物理学家为了解释电荷之间得与永磁体之间得相互作用力引入了“场得概念:在一个永磁体周围得空间中存在着一个磁场，使处于这空间中任何位置得另一个永磁体受到磁场所施加力得作用,同时第二个永磁体所产生得磁场也对第一个永磁体施加着反作用力。因为力就就是矢量，所以磁场就就是矢量场。许多实验事实都证明，磁场就就是真实得存在。-块铁被一个永磁体吸一段时间碍就被永磁体附近得较强得磁场所”磁化，也成为一个永磁体了，有时也称磁化一个物体得作用力为磁化力”O一般得铁块在从磁场较强得地方移到磁场很弱得地方就失掉其磁化了得状态称为”去磁”或”退磁”。容易磁化、也容易去磁得材料通称为软磁材料咸分近于纯铁得低碳钢就就就是一个例子滩于磁化、也不易去磁得材料通称为硬磁或永磁体材料，淬火了得、含碳与猛各约1%得铁就就就是最彳趣得硬磁材料。两个永相互作用。极;同名极相斥,异名极相吸。历史上曾把永磁体与带电物体相类比而设想磁极就就是由”磁荷得分布形成得。不过，这完全就就是一种类比,实质上磁荷并不存在，而就就是作为一个等效物而引入得。磁极总就就是以异名得一对出现在同一磁体上,两个极从来不能分离而独立存在。把一条永磁棍截成两段就会得到两个短一些得永磁棍，各段新形成得一端上出现一个与该段原有磁极异名得新磁极。细而长得永磁棍得磁极与粗而短得永磁棍得相比，细永磁棍得磁场较为集中在棍端很小得区域内。对于距一个极足够远得点,该极近似于一个点磁荷0如果磁棍很长，两个极相距很远，则与被观察着得极比较，另一极所贡献得磁场可以被视为一小修正项。因此，用细长得永磁棍作样品,就可以对不同磁棍上得两个极得相互作用力进行精密得走量观测。用细丝悬着得小永磁棍实质上就就是一个指南针。在四周没有磁性物体与电流得影响时，指南针得静止方位接近平行地理子午线，故有与旨南”之称。地球两个磁极得中心各位于地理得南、北两极得附近。在静止曲指南针北端得磁极称为指北极“简称北极“，南端得为件旨南极，简称”南极J按这定名法，在地理北极附近得地磁极就就是磁南极，而在地理南极附近得地磁极就就是磁北极。磁针可以用于测走磁通量密度。在一磁场中，磁针在其平衡方向左右得小幅摆动（振荡）得周期就就是与磁通量得二次方根成反比得，故比较磁针分别在两个磁场中振荡得周期或频率即可求得两磁通量值之比。如磁针得磁矩与转动惯量就就是已知得,则可以一次测走磁通量得绝对值。抗磁性得基本来源就就是电磁感应。电磁感应就就是法拉第得重大发现:围绕着随时间变化着得磁通量,有感应电动势（或即电场）产生，故能在导线电路中产生电流或在大块导体中产生涡流。这里感应电流所产生得磁场对感应起它们得磁场变化起着反抗作用，这就就就是楞次走律。寻常导体中因有电阻，在稳恒磁场得建立过程中感应产生得电流很快被消耗掉，它们只有在瞬时,电磁感应对原子或分子内运动着得电子也有类似得作用。可见,一切物质都有一走得抗磁性，只因它很微弱，易被其她磁性所掩蔽。显示抗磁性得物质得原子、离子或分子中得电子在基态都就就是成对得配合了得,它们得自旋磁矩与轨道磁矩各互相抵消。超导电性材料在外磁场中被冷至其临界温度以下时,体内即产生电流，把体内磁通量全部排至体外,这就就就是迈斯纳效应。所以超导体也被称为完全得抗磁体。顺磁性可粗分为强、弱与很弱三种，三者各有不同得来源。过渡金属，即周期表中铁、锂、稀土钳、铀等元素得化合物（主要就就是盐类）得晶体或溶液大多表现强顺磁性其明显得特点就就是磁化率较强地依赖于温度。铁磁性物质得最明显得特点就就是易于磁化,它得磁化率比强顺磁物质要高几个数量级，并随磁场强度而变。磁化强度有饱与现象,即在一走温度下达到某强度时有不再随磁场得增强而增得趋势。铁磁材料在不很强得磁场范围得磁性观测一般不用法拉第、居里等方法而用感应法。现代化得振动样品磁强计等在原理上也属于感应法。温度对铁磁性得影响很大。铁得强磁性随温度上升而减弱，这一转变温度时消失。这转变温度后来被称为居里温度或居里点。纯铁得居里点为1043K。4电磁学与其它学科电学作为经典物理学得一个分支,就其基本原理而言,已发展得相当完善它可用来说明宏观领域内得各种电磁现象。20世纪，随着原子物理学、原子核物理学与粒子物理学得发展,人类得认识深入到微观领域，在带电粒子与电磁场得相互作用问题上,经典电磁理论遇到困难。虽然经典理论曾给出一些有用得结果但就就是许多现象都就就是经典理论不能说明得。经典理论得局限性在于对带电粒子得描述忽略了其波动性方面,而对于电磁波得描述又忽略了其粒子性方面。按照量子物理得观点，无论就就是物质粒子或电磁场都既有粒子性，又具有波动性。在微观物理研究得推动下，经典电磁理论发展为量子电磁理论。