安培定律和毕奥萨法尔定律.pdf

w 页码，1/26(W) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. § 2.2 安培定律和毕奥--萨伐尔定律 1.物质的磁性与电流的磁效应 从天然磁体到指南针的发明 人类对磁现象的最初认识，是发现天然磁体之间存在互相吸引或排斥作用，以及天然磁体对诸如铁这类物体产生吸引力. 人们观察到，任何磁性物体都有两个不同的“磁极”，同性磁极互相排斥，异性磁极互相吸引.后来又发现，如果将一根条形小磁体的中心支撑起来并让它可以自由转动,小 磁体的某一极总是转向北方.人们由此认识到，原来我们所居住的地球就是一个巨大的天然磁体.磁性物体中指向北方的那个极被称为“北磁极”或N极，指向南方的另一极 称为“南磁极”或S极. 中国人对磁现象的发现和应用，比西方人要早得多.春秋战国时期（公元前770-221年）的文献已有“磁石吸铁”的记载，北宋时期已经利用磁针制造指南针并应用于航海. 至公元1600年，英国人吉尔伯特（M.Gilbert）发表《论磁体》一书，这被认为是人类对磁现象系统而定性研究的最早著作. 从库仑到奥斯特 From Coulomb To Oersted 库仑（C.A.de Coulomb） 大家已经知道，1785年,法国的库仑通过实验，总结出静电相互作用的规律.大约同期，库仑也通过实验对磁力进行了测量，并指出与电力一样，磁力“与磁分子之间的距离 平方成反比”. 库仑的“磁分子”包含有南、北两种磁荷，它们在磁体内首尾相吸形成“磁分子纤维”,使磁荷不能象电荷那样从一个物体转移到另一个物体. 但是，电力与磁力有关吗？ 库仑和他同时代的许多物理学家都认为：虽然磁力与电力在距离关系上有相似性，但并无同一性. 奥斯特（H.C.Oersted） 然而，丹麦人奥斯特在德国哲学家康德（I.Kant）和谢林（W.J.Schelling）关于自然力转化与统一的思想影响下，经过20多年对电力、磁力及化学亲和力等的广泛研究， 终于在1820年4月发现了电流的磁效应——通有电流的导线使其附近的磁针发生了偏转！ /course/course/4/build/lesson2-2.htm 9/2/2010 w 页码，2/26(W) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 奥斯特的伟大发现，轰动了当时欧洲的物理学界，由此开创了实验上与理论上研究电磁统一性的纪元. 从奥斯特到安培、毕奥和萨伐尔 安培（A.M.Ampere） 法国物理学家安培获知奥斯特的发现之后， 很快（1820年9月）就发现两根通电流的导线之间也存在相互作用力，并于同年12月发表了这种相互作用力的定量公式——现在 我们称之为安培定律. (见教材P336) 安培进而用“分子电流”假说解释磁体的磁性——磁性