物理学史-中国古代电磁学知识

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1、中国古代的电磁学知识中国古代的电学知识雷电和摩擦起电2.中国古代对磁的认识磁体、磁性及应用、司南、指南针(一)中国古代的电学知识我国古代对电的认识，是从雷电及摩擦起电现象开始的。早在3000多年前的殷商时期，甲骨文中就有了“雷”的形声字。西周初期，在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“電”字。甲骨文“雷”金文（周）“电”1、雷电知识（1）雷电现象王充《论衡·雷虚篇》：“云雨至则雷电击”，明确地提出云与雷电之间的关系。《南齐书·五行志》：“永明八年（490年）四月六日，雷震会嵇山阴恒山保林寺，刹上四破，电火烧塔下佛面，而窗户不异也。（佛面刷有金粉

2、）”沈括《梦溪笔谈》：“内侍李舜举家曾为暴雷所震，其堂之西室，雷火自窗间出，赫然出檐，人以为堂屋已焚，皆出避之。及雷止，其舍宛然，墙壁窗纸皆黔。有一木格，其中杂储诸器。其漆器银扣者，银悉熔流在地，漆器不曾焦灼。有一宝刀，极坚刚，就刀石中熔为汁，而室亦俨然。人必谓，火当先焚草木，然后流金石，今乃金石铄而草木无一毁者，非人情所测也。”“导体”和“绝缘体”在雷电作用下的区别。方以智《物理小识》：“雷火所及，金石销熔，而漆器不坏。”（2）雷电成因《淮南子·坠形训》：“阴阳相薄为雷，激扬为电”，即雷电是阴阳两气对立的产物。王充《论衡·雷虚篇》：“雷者

3、,太阳之激气也”。“试以一斗水灌冶铸之火，气激■裂，若雷之音矣。或近之，必灼人体。天地为炉大矣，阳气为火猛矣，云雨为水多矣，分争激射，安得不迅？中伤人身，安得不死？。”明代刘基（1311～1375）：“雷者，天气之郁而激发也。阳气困于阴，必迫，迫极而迸，迸而声为雷，光为电”。（2）尖端放电《汉书·西域记》：“元始中（公元3年）……矛端生火”晋代《搜神记》：“戟锋皆有火光，遥望如悬烛”。避雷针是尖端放电的具体应用：唐代王睿《炙毂(gu)子》：汉代高大建筑物的瓦饰制成动物形状且冲天装设古塔的尖顶多涂金属膜或鎏金，成为导体，在直达地下的塔心中藏一

4、根金属“龙窟”，起到了避雷作用。“雷公柱”武当山主峰金殿最为奇特的地方就是它本身是良导体，每逢电闪雷鸣的时候，光球在金殿四周滚动，但霹雳却击不到金殿，金殿经受多次雷击后，不仅豪无损伤，无痕无迹，反而其上的烟尘锈垢被烧去，雨水一洗，辉煌如初。这一奇观被称为“雷火炼殿”。金殿造了已经有六七百年了，但还是完好如初，仍然光彩夺目。【原因：其实这是一种自然现象。金殿本身就是一座庞大的导电体，雷雨前夕，带电荷的积雨云向金殿移动，当达到一定距离时，云层与金殿的电位差增大，使空气电离，金殿上的电荷与云中的电荷间频频闪击，火球滚动，于是产生了“雷火炼殿”奇观

5、。古代屋脊上的避雷装置法国旅行家卡勃里欧别·戴马甘兰1688年所著的《中国新事》一书中记有：中国屋脊两头，都有一个仰起的龙头，龙口吐出曲折的金属舌头，伸向天空，舌根连结一根细的铁丝，直通地下。这种奇妙的装置，在发生雷电的时刻就大显神通，若雷电击中了屋宇，电流就会从龙舌沿线睛行至地底，避免雷电击毁建筑物。这说明，中国古代建筑上的避雷装置，在大批量和结构上已和现代避雷针基本相似。2、静电现象（1）摩擦起电《春秋纬》：“瑇瑁（玳瑁）吸偌（细小物体）”。《论衡》：“顿牟掇芥duōgài”，这里的顿牟也是指玳瑁。《三国志》：“琥珀不取腐芥”。腐芥因含

6、水分，已成为导体，所以不被带电琥珀吸引。南北朝陶弘景的《名医别录》：“琥珀，惟以手心摩热拾芥为真。”辨别真假琥珀的方法宋代张邦基《墨庄漫录》：“皇宫中每幸诸阁，掷龙脑以辟（避）秽。过则以翠羽扫之，皆聚，无有遗者”。孔雀毛吸引龙脑（可制香料的有机化合物碎屑）．（2）电致发光（这里指摩擦起电伴随的放电现象）西晋张华（232～300）《博物志》：“今人梳头，脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤(zha)声”。世界最早记述了梳子与丝绸摩擦起电引起的放电及发声现象。唐代段成式《酉阳杂俎》：“猫……黑者，暗中逆循其毛，即着火星。”明代都邛(qiong)

7、《三余赘笔》：“吴绫为裳，暗室中力持曳，以手摩之良久，火星直出。”(二)中国古代对磁的认识1、对磁体的认识前秦（公元前4世纪）《管子》：“上有慈石者，其下有铜金”，这是关于磁的最早记载。《鬼谷子》：“若慈石之取针”。《吕氏春秋·精通》：“慈石召铁，或引之也。”这是最早关于磁石吸铁的记载。汉代高诱注：“石，铁之母也。以有慈性，故能引其子。石之不慈者，亦不能引也。”在东汉以前的古籍中，一直将磁写作慈。相映成趣的是磁石在许多国家的语言中都含有慈爱之意。2、对磁性的认识（1）磁体极性：汉朝的奕大“斗棋”（2）磁性强弱：（公元5世纪）《雷公炮灸论》：

8、（磁石）“四面吸铁一斤者，此名延年砂；四面只吸铁八两者，号曰绪采石；四面只吸铁五两以来者，号曰磁石。”陶弘景《名医别录》：磁石“今南方亦有好者，能悬吸针，作虚连三、四为佳。”世界