電磁學發展歷史

『壹』 電學發展史

電 學 發 展 史

"電"一詞在西方是從希臘文琥珀一詞轉意而來的，在中國則是從雷閃現象中引出來的。自從18世紀中葉以來，對電的研究逐漸蓬勃開展。它的每項重大發現都引起廣泛的實用研究，從而促進科學技術的飛速發展。

現今，無論人類生活、科學技術活動以及物質生產活動都已離不開電。隨著科學技術的發展，某些帶有專門知識的研究內容逐漸獨立，形成專門的學科，如電子學、電工學等。電學又可稱為電磁學，是物理學中頗具重要意義的基礎學科。

電學的發展簡史

有關電的記載可追溯到公元前6世紀。早在公元前585年，希臘哲學家泰勒斯已記載了用木塊摩擦過的琥珀能夠吸引碎草等輕小物體，後來又有人發現摩擦過的煤玉也具有吸引輕小物體的能力。在以後的2000年中，這些現象被看成與磁石吸鐵一樣，屬於物質具有的性質，此外沒有什麼其他重大的發現。

在中國，西漢末年已有"碡瑁(玳瑁)吸偌(細小物體之意)"的記載；晉朝時進一步還有關於摩擦起電引起放電現象的記載"今人梳頭，解著衣時，有隨梳解結有光者，亦有吒聲"。

1600年，英國物理學家吉伯發現，不僅琥珀和煤玉摩擦後能吸引輕小物體，而且相當多的物質經摩擦後也都具有吸引輕小物體的性質，他注意到這些物質經摩擦後並不具備磁石那種指南北的性質。為了表明與磁性的不同，他採用琥珀的希臘字母拼音把這種性質稱為"電的"。吉伯在實驗過程中製作了第一隻驗電器，這是一根中心固定可轉動的金屬細棒，當與摩擦過的琥珀靠近時，金屬細棒可轉動指向琥珀。

大約在1660年，馬德堡的蓋利克發明了第一台摩擦起電機。他用硫磺製成形如地球儀的可轉動球體，用乾燥的手掌摩擦轉動球體，使之獲得電。蓋利克的摩擦起電機經過不斷改進，在靜電實驗研究中起著重要的作用，直到19世紀霍耳茨和推普勒分別發明感應起電機後才被取代。

18世紀電的研究迅速發展起來。1729年，英國的格雷在研究琥珀的電效應是否可傳遞給其他物體時發現導體和絕緣體的區別：金屬可導電，絲綢不導電，並且他第一次使人體帶電。格雷的實驗引起法國迪費的注意。1733年迪費發現絕緣起來的金屬也可摩擦起電，因此他得出所有物體都可摩擦起電的結論。他把玻璃上產生的電叫做"玻璃的"，琥珀上產生的電與樹脂產生的相同，叫做"樹脂的"。他得到：帶相同電的物體互相排斥；帶不同電的物體彼此吸引。

1745年，荷蘭萊頓的穆申布魯克發明了能保存電的萊頓瓶。萊頓瓶的發明為電的進一步研究提供了條件，它對於電知識的傳播起到了重要的作用。

差不多同時，美國的富蘭克林做了許多有意義的工作，使得人們對電的認識更加豐富。1747年他根據實驗提出：在正常條件下電是以一定的量存在於所有物質中的一種元素；電跟流體一樣，摩擦的作用可以使它從一物體轉移到另一物體，但不能創造；任何孤立物體的電總量是不變的，這就是通常所說的電荷守恆定律。他把摩擦時物體獲得的電的多餘部分叫做帶正電，物體失去電而不足的部分叫做帶負電。

嚴格地說，這種關於電的一元流體理論在今天看來並不正確，但他所使用的正電和負電的術語至今仍被採用，他還觀察到導體的尖端更易於放電等。早在1749年，他就注意到雷閃與放電有許多相同之處，1752年他通過在雷雨天氣將風箏放入雲層，來進行雷擊實驗，證明了雷閃就是放電現象。在這個實驗中最幸運的是富蘭克林居然沒有被電死，因為這是一個危險的實驗，後來有人重復這種實驗時遭電擊身亡。富蘭克林還建議用避雷針來防護建築物免遭雷擊，1745年首先由狄維斯實現，這大概是電的第一個實際應用。

18世紀後期開始了電荷相互作用的定量研究。1776年，普里斯特利發現帶電金屬容器內表面沒有電荷，猜測電力與萬有引力有相似的規律。1769年，魯賓孫通過作用在一個小球上電力和重力平衡的實驗，第一次直接測定了兩個電荷相互作用力與距離二次方成反比。1773年，卡文迪什推算出電力與距離的二次方成反比，他的這一實驗是近代精確驗證電力定律的雛形。

1785年，庫侖設計了精巧的扭秤實驗，直接測定了兩個靜止點電荷的相互作用力與它們之間的距離二次方成反比，與它們的電量乘積成正比。庫侖的實驗得到了世界的公認，從此電學的研究開始進入科學行列。1811年泊松把早先力學中拉普拉斯在萬有引力定律基礎上發展起來的勢論用於靜電，發展了靜電學的解析理論。

18世紀後期電學的另一個重要的發展是義大利物理學家伏打發明了電池，在這之前，電學實驗只能用摩擦起電機的萊頓瓶進行，而它們只能提供短暫的電流。1780年，義大利的解剖學家伽伐尼偶然觀察到與金屬相接觸的蛙腿發生抽動。他進一步的實驗發現，若用兩種金屬分別接觸蛙腿的筋腱和肌肉，則當兩種金屬相碰時，蛙腿也會發生抽動。

1792年，伏打對此進行了仔細研究之後，認為蛙腿的抽動是一種對電流的靈敏反應。電流是兩種不同金屬插在一定的溶液內並構成迴路時產生的，而肌肉提供了這種溶液。基於這一思想，1799年，他製造了第一個能產生持續電流的化學電池，其裝置為一系列按同樣順序疊起來的銀片、鋅片和用鹽水浸泡過的硬紙板組成的柱體，叫做伏打電堆。

此後，各種化學電源蓬勃發展起來。1822年塞貝克進一步發現，將銅線和一根別種金屬(鉍)線連成迴路，並維持兩個接頭的不同溫度，也可獲得微弱而持續的電流，這就是熱電效應。

化學電源發明後，很快發現利用它可以作出許多不尋常的事情。1800年卡萊爾和尼科爾森用低壓電流分解水；同年裡特成功地從水的電解中搜集了兩種氣體，並從硫酸銅溶液中電解出金屬銅；1807年，戴維利用龐大的電池組先後電解得到鉀、鈉、鈣、鎂等金屬；1811年他用2000個電池組成的電池組製成了碳極電弧；從19世紀50年代起它成為燈塔、劇院等場所使用的強烈光電源，直到70年代才逐漸被愛迪生發明的白熾燈所代替。此外伏打電池也促進了電鍍的發展，電鍍是1839年由西門子等人發明的。

雖然早在1750年富蘭克林已經觀察到萊頓瓶放電可使鋼針磁化，甚至更早在1640年，已有人觀察到閃電使羅盤的磁針旋轉，但到19世紀初，科學界仍普遍認為電和磁是兩種獨立的作用。與這種傳統觀念相反，丹麥的自然哲學家奧斯特接受了德國哲學家康德和謝林關於自然力統一的哲學思想，堅信電與磁之間有著某種聯系。經過多年的研究，他終於在1820年發現電流的磁效應：當電流通過導線時，引起導線近旁的磁針偏轉。電流磁效應的發現開拓了電學研究的新紀元。

奧斯特的發現首先引起法國物理學家的注意，同年即取得一些重要成果，如安培關於載流螺線管與磁鐵等效性的實驗；阿喇戈關於鋼和鐵在電流作用下的磁化現象；畢奧和薩伐爾關於長直載流導線對磁極作用力的實驗；此外安培還進一步做了一系列電流相互作用的精巧實驗。由這些實驗分析得到的電流元之間相互作用力的規律，是認識電流產生磁場以及磁場對電流作用的基礎。

電流磁效應的發現打開了電應用的新領域。1825年斯特金發明電磁鐵，為電的廣泛應用創造了條件。1833年高斯和韋伯製造了第一台簡陋的單線電報；1837年惠斯通和莫爾斯分別獨立發明了電報機，莫爾斯還發明了一套電碼，利用他所製造的電報機可通過在移動的紙條上打上點和劃來傳遞信息。

1855年湯姆孫(即開爾文)解決了水下電纜信號輸送速度慢的問題，1866年按照湯姆孫設計的大西洋電纜鋪設成功。1854年，法國電報家布爾瑟提出用電來傳送聲音的設想，但未變成現實；後來，賴斯於1861年實驗成功，但未引起重視。1861年貝爾發明了電話，作為收話機，它仍用於現代，而其發話機則被愛迪生的發明的碳發話機以及休士的發明的傳聲器所改進。

電流磁效應發現不久，幾種不同類型的檢流計設計製成，為歐姆發現電路定律提供了條件。1826年，受到傅里葉關於固體中熱傳導理論的啟發，歐姆認為電的傳導和熱的傳導很相似，電源的作用好像熱傳導中的溫差一樣。為了確定電路定律，開始他用伏打電堆作電源進行實驗，由於當時的伏打電堆性能很不穩定，實驗沒有成功；後來他改用兩個接觸點溫度恆定因而高度穩定的熱電動勢做實驗，得到電路中的電流強度與他所謂的電源的"驗電力"成正比，比例系數為電路的電阻。

由於當時的能量守恆定律尚未確立，驗電力的概念是含混的，直到1848年基爾霍夫從能量的角度考查，才橙清了電位差、電動勢、電場強度等概念，使得歐姆理論與靜電學概念協調起來。在此基礎上，基爾霍夫解決了分支電路問題。

傑出的英國物理學家法拉第從事電磁現象的實驗研究，對電磁學的發展作出極重要的貢獻，其中最重要的貢獻是1831年發現電磁感應現象。緊接著他做了許多實驗確定電磁感應的規律，他發現當閉合線圈中的磁通量發生變化時，線圈中就產生感應電動勢，感應電動勢的大小取決於磁通量隨時間的變化率。後來，楞次於1834年給出感應電流方向的描述，而諾埃曼概括了他們的結果給出感應電動勢的數學公式。

法拉第在電磁感應的基礎上制出了第一台發電機。此外，他把電現象和其他現象聯系起來廣泛進行研究，在1833年成功地證明了摩擦起電和伏打電池產生的電相同，1834年發現電解定律，1845年發現磁光效應，並解釋了物質的順磁性和抗磁性，他還詳細研究了極化現象和靜電感應現象，並首次用實驗證明了電荷守恆定律。

電磁感應的發現為能源的開發和廣泛利用開創了嶄新的前景。1866年西門子發明了可供實用的自激發電機；19世紀末實現了電能的遠距離輸送；電動機在生產和交通運輸中得到廣泛使用，從而極大地改變了工業生產的面貌。

對於電磁現象的廣泛研究使法拉第逐漸形成了他特有的"場"的觀念。他認為：力線是物質的，它彌漫在全部空間，並把異號電荷和相異磁板分別連結起來；電力和磁力不是通過空虛空間的超距作用，而是通過電力線和磁力線來傳遞的，它們是認識電磁現象必不可少的組成部分，甚至它們比產生或"匯集"力線的"源"更富有研究的價值。

法拉第的豐碩的實驗研究成果以及他的新穎的場的觀念，為電磁現象的統一理論准備了條件。諾埃曼、韋伯等物理學家對電磁現象的認識曾有過不少重要貢獻，但他們從超距作用觀點出發，概括庫侖以來已有的全部電學知識，在建立統一理論方面並未取得成功。這一工作在19世紀60年代由卓越的英國物理學家麥克斯韋完成。

麥克斯韋認為變化的磁場在其周圍的空間激發渦旋電場；變化的電場引起媒質電位移的變化，電位移的變化與電流一樣在周圍的空間激發渦旋磁場。麥克斯韋明確地用數學公式把它們表示出來，從而得到了電磁場的普遍方程組——麥克斯韋方程組。法拉第的力線思想以及電磁作用傳遞的思想在其中得到了充分的體現。

麥克斯韋進而根據他的方程組，得出電磁作用以波的形式傳播，電磁波在真空中的傳播速度等於電量的電磁單位與靜電單位的比值，其值與光在真空中傳播的速度相同，由此麥克斯韋預言光也是一種電磁波。

1888年，赫茲根據電容器放電的振盪性質，設計製作了電磁波源和電磁波檢測器，通過實驗檢測到電磁波，測定了電磁波的波速，並觀察到電磁波與光波一樣，具有偏振性質，能夠反射、折射和聚焦。從此麥克斯韋的理論逐漸為人們所接受。麥克斯韋電磁理論通過赫茲電磁波實驗的證實，開辟了一個全新的領域——電磁波的應用和研究。1895年，俄國的波波夫和義大利的馬可尼分別實現了無線電信號的傳送。後來馬可尼將赫茲的振子改進為豎直的天線；德國的布勞恩進一步將發射器分為兩個振盪電路，為擴大信號傳遞范圍創造了條件。1901年馬可尼第一次建立了橫跨大西洋的無線電聯系。電子管的發明及其在線路中的應用，使得電磁波的發射和接收都成為易事，推動了無線電技術的發展，極大地改變了人類的生活。

1896年洛倫茲提出的電子論，將麥克斯韋方程組應用到微觀領域，並把物質的電磁性質歸結為原子中電子的效應。這樣不僅可以解釋物質的極化、磁化、導電等現象以及物質對光的吸收、散射和色散現象；而且還成功地說明了關於光譜在磁場中分裂的正常塞曼效應；此外，洛倫茲還根據電子論導出了關於運動介質中的光速公式，把麥克斯韋理論向前推進了一步。

在法拉第、麥克斯韋和洛倫茲的理論體系中，假定了有一種特殊媒質"以太"存在，它是電磁波的荷載者，只有在以太參照系中，真空中光速才嚴格地與方向無關，麥克斯韋方程組和洛倫茲力公式也只在以太參照系中才嚴格成立。這意味著電磁規律不符合相對性原理。

關於這方面問題的進一步研究，導致了愛因斯坦在1905年建立了狹義相對論，它改變了原來的觀點，認定狹義相對論是物理學的一個基本原理，它否定了以太參照系的存在並修改了慣性參照系之間的時空變換關系，使得麥克斯韋方程組和洛倫茲力公式有可能在所有慣性參照系中都成立。狹義相對論的建立不僅發展了電磁理論，並且對以後理論物理的發展具有巨大的作用

『貳』 電磁發展歷史

電磁學是研究電磁和電磁的相互作用現象，及其規律和應用的物理學分支學科。
早期，由於磁現象曾被認為是與電現象獨立無關的，同時也由於磁學本身的發展和應用，如近代磁性材料和磁學技術的發展，新的磁效應和磁現象的發現和應用等等，使得磁學的內容不斷擴大，所以磁學在實際上也就作為一門和電學相平行的學科來研究了。
電磁學從原來互相獨立的兩門科學（電學、磁學）發展成為物理學中一個完整的分支學科，主要是基於兩個重要的實驗發現，即電流的磁效應和變化的磁場的電效應。這兩個實驗現象，加上麥克斯韋關於變化電場產生磁場的假設，奠定了電磁學的整個理論體系，發展了對現代文明起重大影響的電工和電子技術。
根據近代物理學的觀點，磁的現象是由運動電荷所產生的，因而在電學的范圍內必然不同程度地包含磁學的內容。所以，電磁學和電學的內容很難截然劃分，而「電學」有時也就作為「電磁學」的簡稱。
麥克斯韋電磁理論的重大意義，不僅在於這個理論支配著一切宏觀電磁現象（包括靜電、穩恆磁場、電磁感應、電路、電磁波等等），而且在於它將光學現象統一在這個理論框架之內，深刻地影響著人們認識物質世界的思想。
電子的發現，使電磁學和原子與物質結構的理論結合了起來，洛倫茲的電子論把物質的宏觀電磁性質歸結為原子中電子的效應，統一地解釋了電、磁、光現象。
和電磁學密切相關的是經典電動力學，兩者在內容上並沒有原則的區別。一般說來，電磁學偏重於電磁現象的實驗研究，從廣泛的電磁現象研究中歸納出電磁學的基本規律；經典電動力學則偏重於理論方面，它以麥克斯韋方程組和洛倫茲力為基礎，研究電磁場分布，電磁波的激發、輻射和傳播，以及帶電粒子與電磁場的相互作用等電磁問題，也可以說，廣義的電磁學包含了經典電動力學。
電磁能量的工作方式
在穩定狀態下，電流的波形如圖所示的情況，此時它們的磁通增量△Φ在開關管導通ton時間內的變化，必須等於在反激時間內的變化。

公式
因此由上式可知，如果磁通增量相等的工作點穩定建立時，變壓器初級繞組每匝的伏一秒值必然等於次級繞組每匝的伏一秒值。
通過控制開關管的導通占空比，來調定初級峰值電流，然而在開關管關斷時，輸出電壓和次級匝數是恆定的，反激工作時間須自我調節。

圖 在穩定狀態下的電流波形
在臨界狀態，如圖（a）中的Is（2）所示，反激電流在下一個導通時間之前正好達到零，進一步增加占空比將會引起轉換器從完全到不完全能量傳遞方式時，傳遞函數將變成帶有低輸出阻抗的兩個極點系統，此時如果需要更多的電能時，脈沖寬度僅需輕微的增加即可。另外，在傳遞函數中有一個「右半平面零點」，這將在高頻段引人180°的相位改變，這也會引起不穩定。

『叄』 用500字概括電磁學的發展史

我國古代和古希臘,人類從生產實踐和日常生活中便了解到電和磁的一些現象和知識.：春秋時代（公元前六百多年）
十三世紀前後.歐洲學術復興.通過實驗研究自然規律蔚然成風.當時得到磁學實驗,發現了磁石有兩極,並命名為N極和S極,並通過實驗證實了異性磁極相吸,同性磁極相斥.一根磁針斷為兩半時.每一半又各自成為一根獨立的小磁針.但這股實驗風氣,立即遭到教廷中那些僧侶的反對,被壓了下去.電和磁的研究又進入了停頓期.
十六世紀.英國：吉爾伯特：發現了電和磁有一些不同的性質.製作了第一隻實驗用的驗電器
1660年,德國工程師蓋利克,發明了第一台較大的摩擦起電機,使較大量電荷的獲得成為可能.
1729年,英國：格雷：發現了導體和絕緣體具有不同的導電特性,這為電荷的輸運奠定了基礎.
1733年,法國：杜費：發現了兩種性質完全不同的電荷.
1745年：荷蘭：物理學家穆欣布羅克：發明了萊頓瓶,為電荷的儲存提供了有效的手段,也為電的進一步研究提供了條件.
1747年：美國：富蘭克林：在杜費的基礎上,引入了正電和負電的規定,為定量研究電現象提供了一個基礎,具有重大的意義.他還認為.摩擦的作用是使電從一個物體轉移到另一物體,而不是創造電荷；任何一與外界絕緣的體系中,電的總量使不變的.這就是通常所說的電荷守恆原理.
電荷的獲得、儲存和傳遞為定量研究電現象提供了充分的條件.在認識了電荷分為正負兩種,同性相斥異性相吸後,人們很快便轉向研究電荷之間相互作用利的定量規律.
1750年,德國：埃皮諾斯：發現了兩電荷之間的相互作用力隨其距離的減小而增大的現象,但他沒有深入的研究下去給出定量的規律.
1766年：德國：普里斯特利：通過一系列實驗證明,帶電的空心金屬容器內表面上沒有電荷,而且對內部空間沒有任何電力作用,他做了猜測,認為電荷之間的作用力與萬有引力相似,即與他們之間距離的平方成反比.但他僅僅停留在猜測階段.
1769年：英國：羅賓遜：他通過實驗測出兩個同種電荷之間的排斥力與距離的2.06次方成反比,他進一步猜想正確的應當使平方反比關系.
但他和普里斯特利的工作都沒有受到當時科學界的足夠重視.
1785年,法國：庫侖：設計了精巧的扭秤實驗,才直接測定了兩個靜止的同種點電荷之間的斥力與他們之間距離的平方成反比,與他們的電量乘積成正比.經過不斷的探索,他又用電扭擺實驗對吸引力測出了相同的結果.至此,庫侖定律得到了世界公認,從而開辟了近代電磁理論研究的新紀元.
（值得一提的是：在此之前1773年,英國科學家卡文迪許用數學方法得出了類似關系,但他得成果未公開發表,一直到1879年,才由英國物理學家麥克斯韋整理.注釋出版了這些手稿）
1800年,義大利：伏打：製成了伏打電堆,這便是電池得原型.有了穩定得電源,就為人類從研究靜電現象過渡到研究動電現象提供了堅實得技術基礎.

『肆』 推薦幾本關於電和磁方面的書！如果是介紹電磁的發展史更好！

《電磁學發展史》復評介曾清制平 王勇
【摘要】：《電磁學發展史》評介＠曾清平￥空軍雷達學院＠王勇￥華中理工大學電子信息工程系《電磁學發展史》評介曾清平（空軍雷達學院，武漢430010）王勇（華中理工大學電子信息工程系，武漢430074）《電磁學發展史》（修定版）是由宋德生先生和李國棟先生合編的，並於19...
【作者單位】： 空軍雷達學院 華中理工大學電子信息工程系
【關鍵詞】： 發展史 生物電磁學 逆向思維方式 電子信息 單電子晶體管 生命科學 高溫超導薄膜 國家微重力實驗室 脈沖激光淀積 思想方法
【分類號】：O441
【DOI】：CNKI:SUN:WLZZ.0.1998-02-013
【正文快照】：
《電磁學發展史》評介＠曾清平￥空軍雷達學院＠王勇￥華中理工大學電子信息工程系《電磁學發展史》評介曾清平（空軍雷達學院，武漢430010）王勇（華中理工大學電子信息工程系，武漢430074）《電磁學發展史》（修定版）是由宋德生先生和李國棟先生合編的，並於

『伍』 簡述電學的發展史

電 學 發 展 史

"電"一詞在西方是從希臘文琥珀一詞轉意而來的，在中國則是從雷閃現象中引出來的。自從18世紀中葉以來，對電的研究逐漸蓬勃開展。它的每項重大發現都引起廣泛的實用研究，從而促進科學技術的飛速發展。

現今，無論人類生活、科學技術活動以及物質生產活動都已離不開電。隨著科學技術的發展，某些帶有專門知識的研究內容逐漸獨立，形成專門的學科，如電子學、電工學等。電學又可稱為電磁學，是物理學中頗具重要意義的基礎學科。

電學的發展簡史

有關電的記載可追溯到公元前6世紀。早在公元前585年，希臘哲學家泰勒斯已記載了用木塊摩擦過的琥珀能夠吸引碎草等輕小物體，後來又有人發現摩擦過的煤玉也具有吸引輕小物體的能力。在以後的2000年中，這些現象被看成與磁石吸鐵一樣，屬於物質具有的性質，此外沒有什麼其他重大的發現。

在中國，西漢末年已有"碡瑁(玳瑁)吸偌(細小物體之意)"的記載；晉朝時進一步還有關於摩擦起電引起放電現象的記載"今人梳頭，解著衣時，有隨梳解結有光者，亦有吒聲"。

1600年，英國物理學家吉伯發現，不僅琥珀和煤玉摩擦後能吸引輕小物體，而且相當多的物質經摩擦後也都具有吸引輕小物體的性質，他注意到這些物質經摩擦後並不具備磁石那種指南北的性質。為了表明與磁性的不同，他採用琥珀的希臘字母拼音把這種性質稱為"電的"。吉伯在實驗過程中製作了第一隻驗電器，這是一根中心固定可轉動的金屬細棒，當與摩擦過的琥珀靠近時，金屬細棒可轉動指向琥珀。

大約在1660年，馬德堡的蓋利克發明了第一台摩擦起電機。他用硫磺製成形如地球儀的可轉動球體，用乾燥的手掌摩擦轉動球體，使之獲得電。蓋利克的摩擦起電機經過不斷改進，在靜電實驗研究中起著重要的作用，直到19世紀霍耳茨和推普勒分別發明感應起電機後才被取代。

18世紀電的研究迅速發展起來。1729年，英國的格雷在研究琥珀的電效應是否可傳遞給其他物體時發現導體和絕緣體的區別：金屬可導電，絲綢不導電，並且他第一次使人體帶電。格雷的實驗引起法國迪費的注意。1733年迪費發現絕緣起來的金屬也可摩擦起電，因此他得出所有物體都可摩擦起電的結論。他把玻璃上產生的電叫做"玻璃的"，琥珀上產生的電與樹脂產生的相同，叫做"樹脂的"。他得到：帶相同電的物體互相排斥；帶不同電的物體彼此吸引。

1745年，荷蘭萊頓的穆申布魯克發明了能保存電的萊頓瓶。萊頓瓶的發明為電的進一步研究提供了條件，它對於電知識的傳播起到了重要的作用。

差不多同時，美國的富蘭克林做了許多有意義的工作，使得人們對電的認識更加豐富。1747年他根據實驗提出：在正常條件下電是以一定的量存在於所有物質中的一種元素；電跟流體一樣，摩擦的作用可以使它從一物體轉移到另一物體，但不能創造；任何孤立物體的電總量是不變的，這就是通常所說的電荷守恆定律。他把摩擦時物體獲得的電的多餘部分叫做帶正電，物體失去電而不足的部分叫做帶負電。

嚴格地說，這種關於電的一元流體理論在今天看來並不正確，但他所使用的正電和負電的術語至今仍被採用，他還觀察到導體的尖端更易於放電等。早在1749年，他就注意到雷閃與放電有許多相同之處，1752年他通過在雷雨天氣將風箏放入雲層，來進行雷擊實驗，證明了雷閃就是放電現象。在這個實驗中最幸運的是富蘭克林居然沒有被電死，因為這是一個危險的實驗，後來有人重復這種實驗時遭電擊身亡。富蘭克林還建議用避雷針來防護建築物免遭雷擊，1745年首先由狄維斯實現，這大概是電的第一個實際應用。

18世紀後期開始了電荷相互作用的定量研究。1776年，普里斯特利發現帶電金屬容器內表面沒有電荷，猜測電力與萬有引力有相似的規律。1769年，魯賓孫通過作用在一個小球上電力和重力平衡的實驗，第一次直接測定了兩個電荷相互作用力與距離二次方成反比。1773年，卡文迪什推算出電力與距離的二次方成反比，他的這一實驗是近代精確驗證電力定律的雛形。

1785年，庫侖設計了精巧的扭秤實驗，直接測定了兩個靜止點電荷的相互作用力與它們之間的距離二次方成反比，與它們的電量乘積成正比。庫侖的實驗得到了世界的公認，從此電學的研究開始進入科學行列。1811年泊松把早先力學中拉普拉斯在萬有引力定律基礎上發展起來的勢論用於靜電，發展了靜電學的解析理論。

18世紀後期電學的另一個重要的發展是義大利物理學家伏打發明了電池，在這之前，電學實驗只能用摩擦起電機的萊頓瓶進行，而它們只能提供短暫的電流。1780年，義大利的解剖學家伽伐尼偶然觀察到與金屬相接觸的蛙腿發生抽動。他進一步的實驗發現，若用兩種金屬分別接觸蛙腿的筋腱和肌肉，則當兩種金屬相碰時，蛙腿也會發生抽動。

1792年，伏打對此進行了仔細研究之後，認為蛙腿的抽動是一種對電流的靈敏反應。電流是兩種不同金屬插在一定的溶液內並構成迴路時產生的，而肌肉提供了這種溶液。基於這一思想，1799年，他製造了第一個能產生持續電流的化學電池，其裝置為一系列按同樣順序疊起來的銀片、鋅片和用鹽水浸泡過的硬紙板組成的柱體，叫做伏打電堆。

此後，各種化學電源蓬勃發展起來。1822年塞貝克進一步發現，將銅線和一根別種金屬(鉍)線連成迴路，並維持兩個接頭的不同溫度，也可獲得微弱而持續的電流，這就是熱電效應。

化學電源發明後，很快發現利用它可以作出許多不尋常的事情。1800年卡萊爾和尼科爾森用低壓電流分解水；同年裡特成功地從水的電解中搜集了兩種氣體，並從硫酸銅溶液中電解出金屬銅；1807年，戴維利用龐大的電池組先後電解得到鉀、鈉、鈣、鎂等金屬；1811年他用2000個電池組成的電池組製成了碳極電弧；從19世紀50年代起它成為燈塔、劇院等場所使用的強烈光電源，直到70年代才逐漸被愛迪生發明的白熾燈所代替。此外伏打電池也促進了電鍍的發展，電鍍是1839年由西門子等人發明的。

雖然早在1750年富蘭克林已經觀察到萊頓瓶放電可使鋼針磁化，甚至更早在1640年，已有人觀察到閃電使羅盤的磁針旋轉，但到19世紀初，科學界仍普遍認為電和磁是兩種獨立的作用。與這種傳統觀念相反，丹麥的自然哲學家奧斯特接受了德國哲學家康德和謝林關於自然力統一的哲學思想，堅信電與磁之間有著某種聯系。經過多年的研究，他終於在1820年發現電流的磁效應：當電流通過導線時，引起導線近旁的磁針偏轉。電流磁效應的發現開拓了電學研究的新紀元。

奧斯特的發現首先引起法國物理學家的注意，同年即取得一些重要成果，如安培關於載流螺線管與磁鐵等效性的實驗；阿喇戈關於鋼和鐵在電流作用下的磁化現象；畢奧和薩伐爾關於長直載流導線對磁極作用力的實驗；此外安培還進一步做了一系列電流相互作用的精巧實驗。由這些實驗分析得到的電流元之間相互作用力的規律，是認識電流產生磁場以及磁場對電流作用的基礎。

電流磁效應的發現打開了電應用的新領域。1825年斯特金發明電磁鐵，為電的廣泛應用創造了條件。1833年高斯和韋伯製造了第一台簡陋的單線電報；1837年惠斯通和莫爾斯分別獨立發明了電報機，莫爾斯還發明了一套電碼，利用他所製造的電報機可通過在移動的紙條上打上點和劃來傳遞信息。

1855年湯姆孫(即開爾文)解決了水下電纜信號輸送速度慢的問題，1866年按照湯姆孫設計的大西洋電纜鋪設成功。1854年，法國電報家布爾瑟提出用電來傳送聲音的設想，但未變成現實；後來，賴斯於1861年實驗成功，但未引起重視。1861年貝爾發明了電話，作為收話機，它仍用於現代，而其發話機則被愛迪生的發明的碳發話機以及休士的發明的傳聲器所改進。

電流磁效應發現不久，幾種不同類型的檢流計設計製成，為歐姆發現電路定律提供了條件。1826年，受到傅里葉關於固體中熱傳導理論的啟發，歐姆認為電的傳導和熱的傳導很相似，電源的作用好像熱傳導中的溫差一樣。為了確定電路定律，開始他用伏打電堆作電源進行實驗，由於當時的伏打電堆性能很不穩定，實驗沒有成功；後來他改用兩個接觸點溫度恆定因而高度穩定的熱電動勢做實驗，得到電路中的電流強度與他所謂的電源的"驗電力"成正比，比例系數為電路的電阻。

由於當時的能量守恆定律尚未確立，驗電力的概念是含混的，直到1848年基爾霍夫從能量的角度考查，才橙清了電位差、電動勢、電場強度等概念，使得歐姆理論與靜電學概念協調起來。在此基礎上，基爾霍夫解決了分支電路問題。

傑出的英國物理學家法拉第從事電磁現象的實驗研究，對電磁學的發展作出極重要的貢獻，其中最重要的貢獻是1831年發現電磁感應現象。緊接著他做了許多實驗確定電磁感應的規律，他發現當閉合線圈中的磁通量發生變化時，線圈中就產生感應電動勢，感應電動勢的大小取決於磁通量隨時間的變化率。後來，楞次於1834年給出感應電流方向的描述，而諾埃曼概括了他們的結果給出感應電動勢的數學公式。

法拉第在電磁感應的基礎上制出了第一台發電機。此外，他把電現象和其他現象聯系起來廣泛進行研究，在1833年成功地證明了摩擦起電和伏打電池產生的電相同，1834年發現電解定律，1845年發現磁光效應，並解釋了物質的順磁性和抗磁性，他還詳細研究了極化現象和靜電感應現象，並首次用實驗證明了電荷守恆定律。

電磁感應的發現為能源的開發和廣泛利用開創了嶄新的前景。1866年西門子發明了可供實用的自激發電機；19世紀末實現了電能的遠距離輸送；電動機在生產和交通運輸中得到廣泛使用，從而極大地改變了工業生產的面貌。

對於電磁現象的廣泛研究使法拉第逐漸形成了他特有的"場"的觀念。他認為：力線是物質的，它彌漫在全部空間，並把異號電荷和相異磁板分別連結起來；電力和磁力不是通過空虛空間的超距作用，而是通過電力線和磁力線來傳遞的，它們是認識電磁現象必不可少的組成部分，甚至它們比產生或"匯集"力線的"源"更富有研究的價值。

法拉第的豐碩的實驗研究成果以及他的新穎的場的觀念，為電磁現象的統一理論准備了條件。諾埃曼、韋伯等物理學家對電磁現象的認識曾有過不少重要貢獻，但他們從超距作用觀點出發，概括庫侖以來已有的全部電學知識，在建立統一理論方面並未取得成功。這一工作在19世紀60年代由卓越的英國物理學家麥克斯韋完成。

麥克斯韋認為變化的磁場在其周圍的空間激發渦旋電場；變化的電場引起媒質電位移的變化，電位移的變化與電流一樣在周圍的空間激發渦旋磁場。麥克斯韋明確地用數學公式把它們表示出來，從而得到了電磁場的普遍方程組——麥克斯韋方程組。法拉第的力線思想以及電磁作用傳遞的思想在其中得到了充分的體現。

麥克斯韋進而根據他的方程組，得出電磁作用以波的形式傳播，電磁波在真空中的傳播速度等於電量的電磁單位與靜電單位的比值，其值與光在真空中傳播的速度相同，由此麥克斯韋預言光也是一種電磁波。

1888年，赫茲根據電容器放電的振盪性質，設計製作了電磁波源和電磁波檢測器，通過實驗檢測到電磁波，測定了電磁波的波速，並觀察到電磁波與光波一樣，具有偏振性質，能夠反射、折射和聚焦。從此麥克斯韋的理論逐漸為人們所接受。麥克斯韋電磁理論通過赫茲電磁波實驗的證實，開辟了一個全新的領域——電磁波的應用和研究。1895年，俄國的波波夫和義大利的馬可尼分別實現了無線電信號的傳送。後來馬可尼將赫茲的振子改進為豎直的天線；德國的布勞恩進一步將發射器分為兩個振盪電路，為擴大信號傳遞范圍創造了條件。1901年馬可尼第一次建立了橫跨大西洋的無線電聯系。電子管的發明及其在線路中的應用，使得電磁波的發射和接收都成為易事，推動了無線電技術的發展，極大地改變了人類的生活。

1896年洛倫茲提出的電子論，將麥克斯韋方程組應用到微觀領域，並把物質的電磁性質歸結為原子中電子的效應。這樣不僅可以解釋物質的極化、磁化、導電等現象以及物質對光的吸收、散射和色散現象；而且還成功地說明了關於光譜在磁場中分裂的正常塞曼效應；此外，洛倫茲還根據電子論導出了關於運動介質中的光速公式，把麥克斯韋理論向前推進了一步。

在法拉第、麥克斯韋和洛倫茲的理論體系中，假定了有一種特殊媒質"以太"存在，它是電磁波的荷載者，只有在以太參照系中，真空中光速才嚴格地與方向無關，麥克斯韋方程組和洛倫茲力公式也只在以太參照系中才嚴格成立。這意味著電磁規律不符合相對性原理。

關於這方面問題的進一步研究，導致了愛因斯坦在1905年建立了狹義相對論，它改變了原來的觀點，認定狹義相對論是物理學的一個基本原理，它否定了以太參照系的存在並修改了慣性參照系之間的時空變換關系，使得麥克斯韋方程組和洛倫茲力公式有可能在所有慣性參照系中都成立。狹義相對論的建立不僅發展了電磁理論，並且對以後理論物理的發展具有巨

『陸』 經典電磁學的歷史

19世紀前期，奧斯特發現電流可以使小磁針偏轉。而後安培發現作用力的方向和電流的方向，以及磁針到通過電流的導線的垂直線方向相互垂直。不久之後，法拉第又發現，當磁棒插入導線圈時，導線圈中就產生電流。這些實驗表明，在電和磁之間存在著密切的聯系。法拉第用過的線圈在電和磁之間的聯系被發現以後，人們認識到電磁力的性質在一些方面同萬有引力相似，另一些方面卻又有差別。為此法拉第引進了力線的概念，認為電流產生圍繞著導線的磁力線，電荷向各個方向產生電力線，並在此基礎上產生了電磁場的概念。
現在人們認識到，電磁場是物質存在的一種特殊形式。電荷在其周圍產生電場，這個電場又以力作用於其他電荷。磁體和電流在其周圍產生磁場，而這個磁場又以力作用於其他磁體和內部有電流的物體。電磁場也具有能量和動量，是傳遞電磁力的媒介，它彌漫於整個空間。
19世紀下半葉，麥克斯韋總結了宏觀電磁現象的規律，並引進位移電流的概念。這個概念的核心思想是：變化著的電場能產生磁場；變化著的磁場也能產生電場。在此基礎上他提出了一組偏微分方程來表達電磁現象的基本規律。這套方程稱為麥克斯韋方程組，是經典電磁學的基本方程。麥克斯韋的電磁理論預言了電磁波的存在，其傳播速度等於光速，這一預言後來為赫茲的實驗所證實。於是人們認識到麥克斯韋的電磁理論正確地反映了宏觀電磁現象的規律，肯定了光也是一種電磁波。
經典電磁學或經典電動力學是理論物理學的一個分支，通常被認為包含在廣義的電磁學中。它以麥克斯韋方程組和洛倫茲力為基礎，主要研究電荷和電流的電磁場及它們彼此的電磁相互作用。當相關尺度和場強足夠大以至於量子效應可忽略時（參見量子電動力學），這一套理論能夠對電磁現象提供一個非常漂亮的描述。有關經典電磁理論的綜述以及物理概念的詳細解說可參見費曼、萊頓和桑斯[1]；帕諾夫斯基和菲利普[2]；以及傑克遜[3] 等人的專著。
經典電磁理論主要發展於19世紀，以詹姆斯·克拉克·麥克斯韋的成就達到頂峰。關於這部分的歷史可參見泡利[4]、惠特克[5]、派斯[6]的有關敘述。
Ribarič和Šušteršič在其著作《守恆律和經典電動力學的未決問題》[7]中基於當前對經典電磁理論的理解，考查了十二個至今尚未解決的電動力學問題；到目前為止，他們研究並引用了1903年至1989年間約240篇參考文獻。如傑克遜所言[3]，經典電動力學中最顯著的問題在於，我們只可能在如下兩種有限的情形下得到及討論基本方程的解：第一種情形為給出電荷和電流的分布，求解激發的電磁場；第二種情形為給出外部的電磁場，求解內部帶電粒子和電流的運動。而有時候這兩種情形會合二為一，此時的處理方法卻只能按次序進行：首先在忽略輻射的情形下確定在外場中帶電粒子的運動，然後將運動粒子的軌跡作為輻射源的分布計算電磁輻射。很明顯，在電動力學中這種處理手段只能近似正確。進一步來說，雖然麥克斯韋方程組本身是線性的，然而某些電學-力學系統中電荷和電流與它們所激發的電磁場之間的相互作用卻無法忽略，對於這類系統我們還不能從電動力學上完全理解。雖然經過了一個世紀的努力，至今人們還沒能得到一組能夠被廣泛接受的描述帶電粒子運動的經典方程，同時也沒有獲得任何有用的實驗數據的支持。

『柒』 電學的發展史

1．公元前的琥珀和磁石
古希臘七賢中有一位名叫泰勒斯的哲學家。公元前600年前後，泰勒斯看到當時的希臘人通過摩擦琥珀吸引羽毛，用磁錢礦石吸引鐵片的現象，曾對其原因進行過一番思考。據說他的解釋是：「萬物皆有靈。磁吸鐵，故磁有靈。」這里所說的「磁」就是磁鐵礦石。希臘人把琥珀叫做「elektron」（與英文「電」同音）。
在東方，據《呂氏春秋》一書記載，中國在戰國時期已利用磁石製成指南針，他們在古代用指南針的磁針來辨別方向了。 1. 磁和靜電
通常所說的摩擦起電，在公元前人們只知道它是一種現象。很長時間里，關於這一種現象的認識並沒有進展。
而羅盤則在13世經就已經在航海中得到了應用。那時的羅盤是把加工成針形的磁鐵礦石放在秸稈里，使之能浮在水面上。到了14世紀初，又製成了用繩子把磁針吊起來的航海羅盤。
這種羅盤在1492年哥倫布發現美洲新大陸以及1519年麥哲倫發現環繞地球一周的航線時發揮了重要的作用。
2．雷和靜電
在公元前的中國，打雷被認為是神的行為。說是有五位司雷電的神仙，其長者稱為雷祖，雷祖之下是雷公和電母。打雷就是雷公在天上敲大鼓，閃電就是電母用兩面鏡子把光射向下界。
到了亞里斯多德時代就已經比較科學了。認為雷的發生是由於大地上的水蒸氣上升，形成雷雨雲，雷雨雲遇到冷空氣凝縮而變成雷雨，同時伴隨出現強光。
認為雷是靜電而產生的是英國人沃爾，那是1708年的事。1748年，富蘭克林基於同樣的認識設計了避雷針。
電學的真正開始
1600年，英國物理學家吉伯發現，不僅琥珀和煤玉摩擦後能吸引輕小物體，而且相當多的物質經摩擦後也都具有吸引輕小物體的性質，他注意到這些物質經摩擦後並不具備磁石那種指南北的性質。為了表明與磁性的不同，他採用琥珀的希臘字母拼音把這種性質稱為「電的」。吉伯在實驗過程中製作了第一隻驗電器，這是一根中心固定可轉動的金屬細棒，當與摩擦過的琥珀靠近時，金屬細棒可轉動指向琥珀。
大約在1660年，德國馬德堡的蓋利克發明了第一台摩擦起電機。他用硫磺製成形如地球儀的可轉動球體，用乾燥的手掌摩擦轉動球體，使之獲得電。蓋利克的摩擦起電機經過不斷改進，在靜電實驗研究中起著重要的作用，直到19世紀霍耳茨和推普勒分別發明感應起電機後才被取代。
18世紀電的研究迅速發展起來。1729年，英國的格雷在研究琥珀的電效應是否可傳遞給其他物體時發現導體和絕緣體的區別：金屬可導電，絲綢不導電，並且他第一次使人體帶電。格雷的實驗引起法國迪費的注意。1733年迪費發現絕緣起來的金屬也可摩擦起電，因此他得出所有物體都可摩擦起電的結論。他把玻璃上產生的電叫做「玻璃的」，琥珀上產生的電與樹脂產生的相同，叫做「樹脂的」。他得到：帶相同電的物體互相排斥；帶不同電的物體彼此吸引。
1745年，荷蘭萊頓的穆申布魯克發明了能保存電的萊頓瓶。萊頓瓶的發明為電的進一步研究提供了條件，它對於電知識的傳播起到了重要的作用。
差不多同時，美國的富蘭克林做了許多有意義的工作，使得人們對電的認識更加豐富。1747年他根據實驗提出：在正常條件下電是以一定的量存在於所有物質中的一種元素；電跟流體一樣，摩擦的作用可以使它從一物體轉移到另一物體，但不能創造；任何孤立物體的電總量是不變的，這就是通常所說的電荷守恆定律。他把摩擦時物體獲得的電的多餘部分叫做帶正電，物體失去電而不足的部分叫做帶負電。
嚴格地說，這種關於電的一元流體理論在今天看來並不正確，但他所使用的正電和負電的術語至今仍被採用，他還觀察到導體的尖端更易於放電等。早在1749年，他就注意到雷閃與放電有許多相同之處，1752年他通過在雷雨天氣將風箏放入雲層，來進行雷擊實驗，證明了雷閃就是放電現象。在這個實驗中最幸運的是富蘭克林居然沒有被電死，因為這是一個危險的實驗，後來有人重復這種實驗時遭電擊身亡。富蘭克林還建議用避雷針來防護建築物免遭雷擊，1745年首先由狄維斯實現，這大概是電的第一個實際應用。
富蘭克林聯想到往萊頓瓶里蓄電的事，於1752年6月做了一個把風箏放到雷雨雲里去的實驗。其結果，發現了雷雨雲有時帶正電有時帶負電的現象。這個風箏實驗很有名，許多科學家都很感興趣，也跟著做。1753年7月，俄羅斯科學家利赫曼在實驗中不幸遭電擊身亡。
通過用各種金屬進行實驗，義大利帕維亞大學教授伏打證明了鋅，鉛，錫，鐵，銅，銀，金，石墨是個金屬電壓系列，當這個系列中的兩種金屬相互接觸時，系列中排在前面的金屬帶正電，排在後面的金屬帶負電。他把銅和鋅做為兩個電極置於稀硫酸中，從而發明了伏打電池。電壓的單位「伏特」就是以他的名字命名的。
19世紀初，正是法國大革命後進入拿破崙時代。拿破崙從義大利歸來，在1801年把伏打召到巴黎，讓他做電實驗，伏打也因此獲得了拿破崙授予的金質獎章和萊吉諾-多諾爾勛章。
伏打電池的利用與電磁學的發展
伏打電池發明之後，各國利用這種電池進行了各種各樣的實驗和研究。德國進行了電解水的研究，英國化學家戴維把2000個伏打電池連在一起，進行了電弧放電實驗。戴維的實驗是在正負電極上安裝木炭，通過調整電極間距離使之產生放電而發出強光，這就是電用於照明的開始。
1820年，丹麥哥本哈根大學教授奧斯特在一篇論文中公布了他的一個發現：在與伏打電池連接了的導線旁邊放一個磁針，磁針馬上就發生偏轉。
俄羅斯的西林格讀了這篇論文，他把線圈和磁針組合在一起，發明了電報機（1831年），這可說是電報的開始。
其後，法國的安培發現了關於電流周圍產生的磁場方向問題的安培定律（1820年），法拉第發現了劃時代的電磁感應現象（1831年），電磁學得到了飛速發展。
另一方面，關於電路的研究也在發展。歐姆發現了關於電阻的歐姆定律（1826年），基爾霍夫發現了關於電路網路的定律（1849年），從而確立了電工學。

『捌』 你了解電磁鐵的歷史嗎寫出對電磁發展作出貢獻的幾位科學家

1822年，法國物理學家阿拉戈和呂薩克發現，當電流通過其中有鐵塊的繞線時，它能使繞線中的鐵塊磁化。這實際上是電磁鐵原理的最初發現。1823年，斯特金也做了一次類似的實驗：他在一根並非是磁鐵棒的U型鐵棒上繞了18圈銅裸線，當銅線與伏打電池接通時，繞在U型鐵棒上的銅線圈即產生了密集的磁場，這樣就使U型鐵棒變成了一塊「電磁鐵」。這種電磁鐵上的磁能要比永磁能大放多倍，它能吸起比它重20倍的鐵塊，而當電源切斷後，U型鐵棒就什麼鐵塊也吸不住，重新成為一根普通的鐵棒。
斯特金的電磁鐵發明，使人們看到了把電能轉化為磁能的光明前景，這一發明很快在英國、美國以及西歐一些沿海國家傳播開來。
1829年，美國電學家亨利對斯特金電磁鐵裝置進行了一些革新，絕緣導線代替裸銅導線，因此不必擔心被銅導線過分靠近而短路。由於導線有了絕緣層，就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起，由於線圈越密集，產生的磁場就越強，這樣就大大提高了把電能轉化為磁能的能力。到了1831年，亨利試制出了一塊更新的電磁鐵，雖然它的體積並不大，但它能吸起1噸重的鐵塊。
這段轉引我覺得不錯，很符合你的問題，按照歷史年代發生的次序來敘述電磁鐵的發展史，兼有部分科學家在內，應該對你有用。

『玖』 電磁學發展史

電磁波的發現由於歷史上的原因（最早，磁曾被認為是與電獨立無關的現象），同時也由於磁學本身的發展和應用，如近代磁性材料和磁學技術的發展，新的磁效應和磁現象的發現和應用等等，使得磁學的內容不斷擴大，而磁學在實際上也就作為一門和電學相平行的學科來研究。電磁學從原來互相獨立的兩門科學(電學、磁學)發展成為物理學中一個完整的分支學科，主要是基於兩個重要的實驗發現，即電的流動產生磁效應，而變化的磁場則產生電效應。這兩個實驗現象，加上J.C.麥克斯韋關於變化電場產生磁場的假設，奠定了電磁學的整個理論體系，發展了對現代文明起重大影響的電工和電子技術。 麥克斯韋電磁理論的重大意義，不僅在於這個理論支配著一切宏觀電磁現象（包括靜電、穩恆磁場、電磁感應、電路、電磁波等等），而且在於它將光學現象統一在這個理論框架之內，深刻地影響著人們認識物質世界的思想。電子的發現，使電磁學和原子與物質結構的理論結合了起來，H.A.洛倫茲的電子論把物質的宏觀電磁性質歸結為原子中電子的效應，統一地解釋了電、磁、光現象。 和電磁學密切相關的是經典電動力學，兩者在內容上並沒有原則的區別。一般說來，電磁學偏重於電磁現象的實驗研究，從廣泛的電磁現象研究中歸納出電磁學的基本規律；經典電動力學則偏重於理論方面，它以麥克斯韋方程組和洛倫茲力為基礎，研究電磁場分布，電磁波的激發、輻射和傳播，以及帶電粒子與電磁場的相互作用等電磁問題，也可以說，廣義的電磁學包含了經典電動力學。關於相對論和量子理論對電磁學發展的影響，見相對論電動力學、量子電動力學。 麥克斯韋《電磁論》發表後，由於理論難懂，無實驗驗證，在相當長的一段時間里並未受到重視和普遍承認。1879年，柏林科學院設立了有獎徵文，要求證明以下三個假設：①如果位移電流存在，必定會產生磁效應；②變化的磁力必定會使絕緣體介質產生位移電流；③在空氣或真空中，上述兩個假設同樣成立。這次徵文成為赫茲進行電磁波實驗的先導。 1885年，赫茲利用一個具有初級和次級兩個繞組的振盪線圈進行實驗，偶然發現：當初級線圈中輸入一個脈沖電流時，次級繞組兩端的狹縫中間便產生電火花，，赫茲立刻想到，這可能是一種電磁共振現象。既然初級線圈的振盪電流能夠激起次級線圈的電火花，那麼它就能在鄰近介質中產生振盪的位移電流，這個位移電流又會反過來影響次級繞組的電火花發生的強弱變化。 1886年，赫茲設計了一種直線型開放振盪器留有間隙的環狀導線C作為感應器，放在直線振盪器AB附近，當將脈沖電流輸入AB並在間隙產生火花時，在C的間隙也產生火花。實際這就是電磁波的產生、傳播和接收。 證明電磁波和光波的一致性：1888年3月赫茲對電磁波的速度進行了測定，並在論文《論空氣中的電磁波和它們的反射》介紹了測定方法：赫茲利用電磁波形成的駐波測定相鄰兩個波節間的距離（半波長），再結合振動器的頻率計算出電磁波的速度。他在一個大屋子的一面牆上釘了一塊鉛皮，用來反射電磁波以形成駐波。在相距13米的地方用一個支流振動器作為波源。用一個感應線圈作為檢驗器，沿駐波方向前後移動，在波節處檢驗器不產生火花，在波腹處產生的火花最強。用這個方法測出兩波節之間的長度，從而確定電磁波的速度等於光速。1887年又設計了「感應平衡器」：即將1886年的裝置一側放置了一塊金屬板D，然後將C調遠使間隙不出現火花，再將金屬板D向AB和C方向移動，C的間隙又出現電火花。這是因為D中感應出來的振盪電流產生一個附加電磁場作用於C，當D靠近時，C的平衡遭到破壞。 這一實驗說明：振盪器AB使附近的介質交替極化而形成變化的位移電流，這種位移電流又影響「感應平衡器C」的平衡狀態。使C出現電火花。當D靠近C時，平衡狀態再次被破壞，C再次出現火花。從而證明了「位移電流」的存在。 赫茲又用金屬面使電磁波做45°角的反射；用金屬凹面鏡使電磁波聚焦；用金屬柵使電磁波發生偏振；以及用非金屬材料製成的大棱鏡使電磁波發生折射等。從而證明麥克斯韋光的電磁理論的正確性。至此麥克斯韋電磁場理論才被人們承認。被人們公認是「自牛頓以後世界上最偉大的數學物理學家」。至此由法拉第開創，麥克斯韋建立，赫茲驗證的電磁場理論向全世界宣告了它的勝利。