【你也能看得懂得电磁场与电磁波系列连载 1】

其实在学习电磁场与电磁波之前，我们应该先思考这样一个问题 —— 看起来八竿子打不着的 “电” 与 “磁” ，到底是如何统一起来的呢？我认为，首先应该从历史的角度看起，而不是按照课本的顺序：先给你讲一通复杂的数学和矢量分析（当然不可否认的是，这门课确实需要较深的数学基础），而是先把历史的脉络梳理清楚，跟着历史的脚步慢慢地展开对 电场、磁场、电生磁、磁生电的学习。

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其实本来电与磁在一开始的研究中是两个独立的领域，然而，在1820年，奥斯特在一次讲座上碰巧发现通电的导线让旁边的小磁针偏转了一下，这个微小的变化引起了奥斯特极大的兴趣，在几个月的研究下，发现了电流的磁效应，也就是说电流也能像磁铁一样影响周围的小磁针。

在这个研究发现之后，立即引起了人们的思考 —— 我现在知道了：电流在空间中可以产生磁场，可是，一段电流在空间中产生的磁场是多大？怎么分布？ 这些定量的问题搞清楚了，我们才能说对这个问题有一个深刻的了解。于是，比奥和萨伐尔两人又在不断的研究下得到了 “比奥-萨伐尔定理”，理论上可以计算空间中任何一点的磁场了。

可是这个定律计算磁场着实复杂，两个月之后，安培又发现了一个更加简单的计算磁场的办法 —— “安培环路定律”， 同时安培还给出了我们一个判断磁场方向的大招：右手螺旋定则。

至此，我们似乎已经在 “电生磁” 研究的差不多了。然而，大自然总是以对称之美震撼人心。我们秉着对称这一想法思考 —— 既然电可以生磁，那么为什么磁不可以生电呢？

随之到了1831年，法拉第发现了磁生电的规律，也就是电磁感应定律。同时他还指出：一定要变化的磁场才能产生电场。

你可能会想：哈哈我现在已经完全了解了电磁互相转换的来龙去脉了。如果你有了这个想法，请跟我复盘一下我们都知道了什么：想探索磁生电，那么我们可以通过法拉第电磁感应定律，我们知道 “变化的磁场可以产生电场”，如果想要探索电生磁，那么我们通过安培环路定律知道：电流周围可以产生磁场。到这里我们应该可以发现一些端倪：秉着大自然对称美的原则，不应该是 “变化的电场周围产生磁场吗？”。又或者换一句话说：难道只有电流周围才能产生磁场吗？ 如果没有了电流，磁场也没了？

于是，麦克斯韦就对安培环路定理进行了扩充，把变化的电场也能产生磁场这一项也添加了进去，补齐了这最后一块短板。

那么根据前面的介绍，我们也非常自然地可以猜测麦克斯韦到底是怎么整合电、磁、电生磁、磁生电 的—— 四条公式，分别介绍静电场、静磁场、电生磁和磁生电！

至此，人们就统一了电场与磁场，让电磁学的理论根基越来越大！

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那么下面我们在下一个连载里面详细学习一下电场的特性！