胡秩銘

沈陽市第二十中學(xué) 遼寧沈陽 110000

我們生活的方方面面都需要物理學(xué)的實際應(yīng)用。科技的創(chuàng)新、社會的進(jìn)步、人類文明的提升都離不開物理學(xué)的發(fā)展。物理對于人類的進(jìn)步有著不言而喻的推動力。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)展對人類社會具有極大的影響。

1 電學(xué)

1.1 電學(xué)的定義

電學(xué)是物理學(xué)中的一個重要分支，也是物理學(xué)中的一個基礎(chǔ)學(xué)科?！半姟币辉~在西方文化中是由希臘語言中的“琥珀”演變而來的。在中國文化中，“電”一詞是從雷電這一自然現(xiàn)象中分離出來的。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、電場能、電場力、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，只能從一個導(dǎo)電物體轉(zhuǎn)移到另一個導(dǎo)電物體上，其電荷總和在此過程中保持不變。在真空中可以看作質(zhì)點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，電場如同磁場一樣，雖然看不到，但卻是是客觀存在的，電場對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處不在，與每一個人都息息相關(guān)。由于電的出現(xiàn)，使我們的勞動方式、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、電動車穿梭，無不是依靠著電學(xué)而產(chǎn)生的。條條高壓線、錯綜復(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)，書信很慢，交流很不方便。而現(xiàn)在，打開手機(jī)和電腦，即使相隔萬水千山，一瞬之間我們的千言萬語便已到達(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，以此來實現(xiàn)更精細(xì)的操作、更小的創(chuàng)傷和更安全的效果。然而問題是機(jī)器人在啟動前的預(yù)熱時間過長，帶來的消耗更大，造價也就更高，所以這就需要電進(jìn)一步地引申性發(fā)展深入，盡可能地縮短時間，帶動機(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)知識發(fā)展到每個細(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)合實際應(yīng)用，做到知識的完全轉(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，地球本身就是一個強(qiáng)大的磁場，指南針的發(fā)明讓人類開始思考磁這一概念。經(jīng)典磁學(xué)認(rèn)為，如同電場中的電荷一樣，磁場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動，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、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量、磁導(dǎo)等。并且人們對于磁學(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)來指明方向的，近代隨著物理的科技化發(fā)展，各國發(fā)明出了磁懸浮列車，極大地提升了列車的運行速度，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。研究內(nèi)容包括了電磁波、電磁場以及電磁之間的相互轉(zhuǎn)化等。電磁學(xué)中有兩個重要的實驗現(xiàn)象，一個是電流的磁效應(yīng)，另一個則是磁場的電效應(yīng)。

丹麥物理學(xué)家奧斯特、法國物理學(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)的實驗和對理論進(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，動態(tài)的電流運動產(chǎn)生磁場，磁場反過來又給電荷以力的作用。此外在電磁場的理論中，洛倫茲公式的意義重大，該公式說明了在運動中電荷在電場和磁場中所受到的力的大小及方向。

4 結(jié)語

高中物理的電和磁比較抽象難懂，很多同學(xué)也都對此比較排斥，很少有人對它有極大的興趣，這其實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)獎都花落他國，實在是令人惋惜。我們都知道科技強(qiáng)國，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)滲透到了生活的點點滴滴之中，我們無時無刻不在與它們接觸，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)無旁貸。