【电磁学高级】谁是最早发明电池的人

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精华笔记

电磁学的奠基性研究，是库伦定律和毕奥-萨伐尔定律的提出。

一、伏特的电池片
1. 早在古希腊时期，哲学家们就发现了电磁力的存在。譬如用一根木棒跟布摩擦，就可以吸引羽毛这样轻的东西。古希腊米利都学派的创始人，被认为是世界上第一个哲学家的泰勒斯，把这种力跟磁铁的磁力作了个比较，它认为摩擦起电的本质就是让物体有磁性；

2. 到了18世纪，伏特把锌板和铜板中间用布浸泡盐水，然后给整个装置接上导线，居然发现可以通电。这是人类历史上第一块真正意义上的电池；

伏特制作的电池装置

3. 从伏特开始，人类对于电性质的研究就开始进入定量时代；

二、库仑证明平方反比律
4. 定量研究关注的是电荷之间的相互作用力跟它们的带电量和距离之间的关系。跟牛顿的万有引力定律类似，早在实验验证之前，人们已经猜测这种关系应该满足平方反比律。但是最早人们只测量了宏观物体的电磁力，即给两块金属板充电组成一个电容器，然后测量金属板之间的作用力；

5. 但是宏观物体只表现出电磁力的整体效果，要想彻底了解电荷之间作用力的规律，还是得研究点电荷；

6. 库仑最先用扭称实验证明了平方反比律，跟卡文迪许测量万有引力系数的实验装置基本类似；

库仑扭称

三、毕奥-萨伐尔定律与安培定律
7. 电现象和磁现象是有紧密联系的，因为运动的电荷会产生电流，电流会产生磁场。但是这些知识人类一开始是不知道的，大多数人都没有把磁和电联系在一起；

8. 丹麦物理学家奥斯特通过实验证明了电和磁之间是有联系的，他发现通电导线周围的磁铁会产生偏转。这一现象后来被总结成毕奥-萨伐尔定律，它揭示了一小段电流在某个位置产生的磁场大小和方向；

奥斯特实验

9. 但是毕奥-萨伐尔定律是理想中的模型，因为并不存在一小段独立的电流，电流必然是封闭的环形。毕奥-萨伐尔定律在实际情况下表现为安培定律，这两条是电磁学最基本的定律。

毕奥-萨伐尔定律