胡秩銘

沈陽(yáng)市第二十中學(xué) 遼寧沈陽(yáng) 110000

我們生活的方方面面都需要物理學(xué)的實(shí)際應(yīng)用?？萍嫉膭?chuàng)新、社會(huì)的進(jìn)步、人類文明的提升都離不開(kāi)物理學(xué)的發(fā)展。物理對(duì)于人類的進(jìn)步有著不言而喻的推動(dòng)力。電磁學(xué)的研究范圍較廣，小的內(nèi)容包括基本粒子，大至宇宙空間，它的應(yīng)用也是五花八門的，涉及到了電子技術(shù)領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域、光纖通信技術(shù)領(lǐng)域以及生物醫(yī)學(xué)等多種領(lǐng)域[1]。電磁學(xué)的出現(xiàn)與發(fā)展對(duì)人類社會(huì)具有極大的影響。

1 電學(xué)

1.1 電學(xué)的定義

電學(xué)是物理學(xué)中的一個(gè)重要分支，也是物理學(xué)中的一個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科?！半姟币辉~在西方文化中是由希臘語(yǔ)言中的“琥珀”演變而來(lái)的。在中國(guó)文化中，“電”一詞是從雷電這一自然現(xiàn)象中分離出來(lái)的。電學(xué)研究的范圍涉及廣泛，而在高中階段，我們主要學(xué)習(xí)了電場(chǎng)、電場(chǎng)能、電場(chǎng)力、靜電等。

1.2 高中電學(xué)的基本原理

電荷分為兩種，即負(fù)電荷和正電荷。異種相吸，同種相斥。電荷之間符合電荷守恒定律，只能從一個(gè)導(dǎo)電物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)導(dǎo)電物體上，其電荷總和在此過(guò)程中保持不變。在真空中可以看作質(zhì)點(diǎn)的靜電荷之間存在著相互作用力，該力的大小與靜電荷的乘積成正比，與距離成反比，方向在靜電荷的連線上[2]。電荷周圍存在著電場(chǎng)，電場(chǎng)如同磁場(chǎng)一樣，雖然看不到，但卻是是客觀存在的，電場(chǎng)對(duì)于處于其中的帶電粒子存在著力的作用。

1.3 應(yīng)用與發(fā)展

電學(xué)的應(yīng)用在我們的生活中無(wú)處不在，與每一個(gè)人都息息相關(guān)。由于電的出現(xiàn)，使我們的勞動(dòng)方式、出行方式、社交方式都發(fā)生了翻天覆地的變化。曾經(jīng)日出而作，日落而息的生活方式被工業(yè)生產(chǎn)中的各種高精尖電動(dòng)設(shè)備的應(yīng)用所取代，這大大地提高了生產(chǎn)率，大幅度地解放了勞動(dòng)力，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展。車水馬龍的道路上遍布了五彩的霓虹燈，手機(jī)交流、電腦辦公、汽車代步、電動(dòng)車穿梭，無(wú)不是依靠著電學(xué)而產(chǎn)生的。條條高壓線、錯(cuò)綜復(fù)雜的電路，種種壓電材料，復(fù)雜的電子產(chǎn)品使得我們的生活五彩紛呈。曾經(jīng)的車馬很遠(yuǎn)，書(shū)信很慢，交流很不方便。而現(xiàn)在，打開(kāi)手機(jī)和電腦，即使相隔萬(wàn)水千山，一瞬之間我們的千言萬(wàn)語(yǔ)便已到達(dá)目的地，這加強(qiáng)了人與人之間的溝通，且這一切的巨變都有賴于電學(xué)的應(yīng)用。

未來(lái)的電學(xué)將在各行各業(yè)的創(chuàng)新性應(yīng)用上拓寬發(fā)展，例如在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中利用機(jī)器人手臂進(jìn)行手術(shù)操作，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的操作、更小的創(chuàng)傷和更安全的效果。然而問(wèn)題是機(jī)器人在啟動(dòng)前的預(yù)熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，帶來(lái)的消耗更大，造價(jià)也就更高，所以這就需要電進(jìn)一步地引申性發(fā)展深入，盡可能地縮短時(shí)間，帶動(dòng)機(jī)械臂，從而達(dá)到更大的效益收獲值。各行各業(yè)都面臨著創(chuàng)新發(fā)展的挑戰(zhàn)，將電學(xué)知識(shí)發(fā)展到每個(gè)細(xì)節(jié)之中，有利于提高行業(yè)整體的創(chuàng)新性水平與能力。電學(xué)的發(fā)展不僅需要圍繞著自身專業(yè)的領(lǐng)悟向著更高層次提升，還需要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，做到知識(shí)的完全轉(zhuǎn)化，以達(dá)到電為人所用的真正目的。

2 磁學(xué)

2.1 磁學(xué)的定義

磁學(xué)又被稱做為鐵磁學(xué)，是物理學(xué)中的另一重要分支，地球本身就是一個(gè)強(qiáng)大的磁場(chǎng)，指南針的發(fā)明讓人類開(kāi)始思考磁這一概念。經(jīng)典磁學(xué)認(rèn)為，如同電場(chǎng)中的電荷一樣，磁場(chǎng)中也存在著磁荷這樣的概念。同樣的，由于電子圍繞著原子核在不斷地運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致物質(zhì)具有特殊的效應(yīng)。而一些材料，如鐵、鈷、鎳則表現(xiàn)出了極強(qiáng)的鐵磁性。

2.2 磁學(xué)的相關(guān)應(yīng)用

在高中學(xué)習(xí)的磁學(xué)理論當(dāng)中，我們主要學(xué)習(xí)了一些磁學(xué)的基本概念，包括：磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量、磁導(dǎo)等。并且人們對(duì)于磁學(xué)的應(yīng)用也是極為廣泛，如古代人們發(fā)明了司南、指南針，就是利用地磁學(xué)來(lái)指明方向的，近代隨著物理的科技化發(fā)展，各國(guó)發(fā)明出了磁懸浮列車，極大地提升了列車的運(yùn)行速度，其中超導(dǎo)磁懸浮列車更是成為了不可超越的存在。還有磁光盤為人們記錄數(shù)據(jù)帶來(lái)了極大的便捷。

3 電和磁的聯(lián)系

電學(xué)和磁學(xué)的統(tǒng)一聯(lián)系延伸出了另一門學(xué)科——電磁學(xué)，其主要是研究電與磁的相互聯(lián)系。研究?jī)?nèi)容包括了電磁波、電磁場(chǎng)以及電磁之間的相互轉(zhuǎn)化等。電磁學(xué)中有兩個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，一個(gè)是電流的磁效應(yīng)，另一個(gè)則是磁場(chǎng)的電效應(yīng)。

丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特、法國(guó)物理學(xué)家安培等人為電磁的發(fā)現(xiàn)做出了重要的貢獻(xiàn)，他們反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和對(duì)理論進(jìn)行分析，印證了電和磁是不可分割的，有著相互轉(zhuǎn)化的緊密聯(lián)系，動(dòng)態(tài)的電流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)又給電荷以力的作用。此外在電磁場(chǎng)的理論中，洛倫茲公式的意義重大，該公式說(shuō)明了在運(yùn)動(dòng)中電荷在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中所受到的力的大小及方向。

4 結(jié)語(yǔ)

高中物理的電和磁比較抽象難懂，很多同學(xué)也都對(duì)此比較排斥，很少有人對(duì)它有極大的興趣，這其實(shí)也是教育的一大悲哀。我們的“知難而退”，使得每年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)都花落他國(guó)，實(shí)在是令人惋惜。我們都知道科技強(qiáng)國(guó)，科技改變生活，因此我們只有擁有了先進(jìn)的科技水平，才能有勇氣和底氣走在世界的前排，站在科技的高峰。電磁學(xué)滲透到了生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴之中，我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在與它們接觸，而且現(xiàn)在的大學(xué)也設(shè)置了很多與電磁學(xué)有關(guān)的專業(yè)，這類專業(yè)擁有著廣闊的就業(yè)前景和發(fā)展空間，很適合我們這一代青年人的加入，所以現(xiàn)階段學(xué)好電磁學(xué)我們責(zé)無(wú)旁貸。