电磁相互作用及应用的知识点（简单认识一下司空见惯的）

电磁相互作用及应用的知识点（简单认识一下司空见惯的）二、电磁现象的困惑美国的富兰克林在闪电中捕捉电等等都是发生在人们身边的电磁现象。磁铁有不同的磁极，N极和S极，同极相斥，异极相吸。地球本身也是一个巨大的磁体，也有两个磁极。利用磁极作用的规律，中国古人发明了指南针。古希腊学者泰勒斯发现丝绸摩擦琥珀后，能够吸引轻小物体，并把琥珀经过摩擦而具有吸引轻小物体的能力称之为“电”。

前面我们已经简单探讨了两种基本相互作用“弱相互作用”和“强相互作用”。由于这俩种基本相互作用都是在原子内才能产生作用的，所以对我们来说还是太远了。今天我们来探讨第三种基本相互作用：电磁相互作用。

电磁相互作用（electromagnetic interaction） 是带电粒子与电磁场的相互作用以及带电粒子之间通过电磁场传递的相互作用。它的强度仅次于强相互作用而居于四种相互作用的第二位。它是长程力。它的大小遵循库仑定律。它的理论体系全在麦克斯韦方程组中。啰嗦一堆，让我们来看看人类是怎么逐步认识这种相互作用的。

一、电磁现象

磁铁可以吸引铁钉，也可以将铁钉隔空吸引。

磁铁有不同的磁极，N极和S极，同极相斥，异极相吸。

地球本身也是一个巨大的磁体，也有两个磁极。利用磁极作用的规律，中国古人发明了指南针。

古希腊学者泰勒斯发现丝绸摩擦琥珀后，能够吸引轻小物体，并把琥珀经过摩擦而具有吸引轻小物体的能力称之为“电”。

美国的富兰克林在闪电中捕捉电等等都是发生在人们身边的电磁现象。

二、电磁现象的困惑

不管是电还是磁，人们都发现两者都可以在非接触的情况下，对周围的部分物体产生作用，那么问题来了“这种作用是如何跨越空间影响磁体和带电体的呢？”人们无法解释这种相互作用，只好称之为“超距作用”。然而“超距作用”和巫术一样都是扯淡。

三、电磁现象的统一之路

（一）所谓的“半个牛人”法拉第（这个小伙数学不太好，但实验和逻辑思维能力超强）提出了场的概念。他认为

1.带电体之间的相互作用、磁体之间的相互作用，都是通过场发生的。2.引入了实际并不存在的场线来直观的描述场强的分布规律。

场的概念的提出是一种划时代的进步，对物理学的发展产生了深远的影响。法拉第虽然提出了场的概念，但实际上他并不确定场是实物。

（二）“三大牛人”之一的麦克斯韦用他的方程组（这个方程组离我们这些普通人有比较远，不再赘述）建立了电磁场的统一理论，并且预言了电磁波的存在。

（三）赫兹的火花实验（一个装置产生电火花，另一个与之不接触的装置接收到了这个电火花）证明了电磁波的存在，从而说明了场确实是实实在在的物质。

（四）电话、手机、天线、各类通信、雷达等等都是电磁波的广泛应用。

（五）相互接触的物体之间的弹力、摩擦力、流体阻力、表面张力以及气体压力、浮力、黏结力等本质上说也是电磁力。以弹力为例，弹力的产生原因是物体的形变，物体形变时是由于组成物体内部的分子间的距离产生变化，分子间存在相互作用力。当分子间距离增大，分子间相互作用力表现为引力。当分子间距离减小时，分子间相互作用力表现为斥力，这种分子间的引力和斥力在宏观上表面为弹力。而分子间距离的改变其实是改变原子核与核外电子的距离，所以把弹力归纳为电磁力。

虽然电磁相互作用司空见惯，但是从微观世界来看，还是相当深奥的，我们还是粗浅的认识一下……

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