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电磁学

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'''电磁学'''
是研究[[电磁现象]]的规律和应用的物理学分支学科,起源于18世纪。广义的电磁学可以说是包含[[电学]]和[[磁学]],但狭义来说是一门探讨[[电性]]与[[磁性]]交互关系的学科。主要研究[[电磁波]]、[[电磁场]]以及有关[[电荷]]、带电物体的[[动力学]]等等。
中文名电磁学外文名electromagnetism日文名电磁気阿拉伯语الكهرومغناطيسية法 语electromagnétisme
[[File:B03533fa828ba61ea8d3dcf2367d800a304e241ff39f.jpg|缩略图 [https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/b03533fa828ba61ea8d3dcf2367d800a304e241ff39f?x-bce-process=image/watermark,image_d2F0ZXIvYmFpa2UxNTA=,g_7,xp_5,yp_原图链接][https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/b03533fa828ba61ea8d3dcf2367d800a304e241ff39f?x-bce-process=image/watermark,image_d2F0ZXIvYmFpa2UxNTA=,g_7,xp_5,yp_图片来源百度]]]
==物理简介==
电磁学是研究电、磁、二者的相互作用现象,及其规律和应用的物理学分支学科。根据近代物理学的观点,磁的现象是由运动电荷所产生的,因而在电学的范围内必然不同程度地包含磁学的内容。所以,电磁学和电学的内容很难截然划分,而[[“电学]]有时也就作为[[“电磁学”]]的简称。电磁学从原来互相独立的两门科学 [[ 电学 ]] [[ 磁学 ]] 发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。导线所载有的电流,会在四周产生磁场,其磁场线是以同心圆图案环绕着导线的四周。使用电流表可以直接地测量电流。但这方法的缺点是必须切断电路,将电流表置入电路中间。间接地测量伴电流四周的磁场,也可以测量出电流强度。优点是,不需要切断电路。应用这方法来测量电流的仪器有[[霍尔效应感测器]]、[[电流钳]](current clamp)、[[变流器]](current transformer) 、Rogowski coil 等等。
电子的发现,使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来,洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质与光学性质归结为原子中电子的效应,统一地解释了电、磁、光现象。
电磁学是物理学的一个分支。电学与磁学领域有着紧密关系,广义的电磁学可以说是包含电学和磁学,但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。主要研究[[电磁波]]、[[电磁场]]以及有关[[电荷]]、带电物体的动力学等等。
==物理发展==
电磁波的发现由于历史上的原因[[(最早,磁曾被认为是与电独立无关的现象)]],同时也由于磁学本身的发展和应用,如近代磁性材料和磁学技术的发展,新的磁效应和磁现象的发现和应用等等,使得磁学的内容不断扩大,而磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究。[[麦克斯韦电磁]]理论的重大意义,不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象包括[[ (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的思想。和电磁学密切相关的学科是经典电动力学,两者在研究对象和内容上并没有原则的区别。一般说来,电磁学偏重于经典电磁现象的实验研究,从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律,最后总结出麦克斯韦方程组(但不系统研究具体如何求解);而经典电动力学则偏重于理论方面,它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力(逻辑上相当于牛顿力学中牛顿的三个运动定律)为基础,研究宏观、低能尺度下电磁场分布,电磁波的激发、辐射和传播,以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题。
电磁学的各种实验结论与电动力学的关系,某种程度上可以类比于开普勒三定律与牛顿万有引力定律的关系。由高中物理可知,虽然万有引力定律是从开普勒通过对天体运动观测总结出的三大定律联立推导出来的;而通过联立万有引力定律、牛顿运动定律与各种运动学量的定义式,我们也可以反推出开普勒行星运动三定律(包括第三定律中,常数k的表达式)。然而,对于许多特定已知条件的行星运动问题,直接利用开普勒三定律,往往能够避免大量繁琐的运算。
由此可见,从某种意义上,也可以认为广义的电磁学包含了经典电动力学。关于相对论和量子理论对电磁学发展的影响,详见相对论电动力学、量子电动力学。
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