当前课程知识点：电子信息科学与技术导引(1) > 第一讲：电磁学与分析数学史概览 > 第三节 电磁学与分析数学发展史：静电 > 第三节 电磁学与分析数学发展史：静电
欢迎大家回到《电子信息科学与技术导引》第一讲
前一部分我们介绍了关于磁的现象的研究
以及吉尔伯特所写的《论磁》这本书
那么在这之后 电学和磁学的研究进入了一个新的阶段
这个新的阶段的标志 就是1660年盖利克发明了第一台摩擦起电机
盖利克用硫磺制成了形如地球仪的可以转动的球体
用干燥的手掌摩擦转动的球体使之获得电
盖利克的摩擦起电机经过不断改进
在静电实验研究中 起着非常重要的作用
一直到19世纪 霍耳茨和推普勒分别发明感应发电机之后它才被取代
由于摩擦起电机的发明 人们获得了产生电的方式
使得静电的研究进入了 一个非常活跃的阶段
好 我们来看一下摩擦起电机
在静电研究的同时 数学也取得了长足的发展
当时由于航海的需要 对于非线性函数
在样值点之间的插值进行了全面地研究
有很多的数学家为此做出了重要的贡献 比如说
格里高利 莱布尼兹 牛顿 布鲁尼 等等
他们对有限差分法的研究 最终导致了1715年
由taylor发表了关于taylor级数的文章
大家可能都了解 所谓taylor极数
就是假定函数f(x)在点x0的某一个邻域内
具有直到(n+1)阶的导数 那么在该邻域内
f(x)的n阶泰勒公式可以写为这样的形式
taylor级数的继续发展 就是微积分的出现
微积分出现以后 在17世纪处理了很多重要的科学问题
包括非匀速 非匀加速运动物体
任意时刻的速度和加速度
也包括复杂曲线的切线应用于几何光学
包括求函数的最大值和最小值 以及求曲线的长度等
这样一些数学的基础 对电学的研究意义非常重大
18世纪 静电学的研究进入了一个相对活跃的阶段
但是在这个阶段 电和磁的研究是相对分离的
标志性的研究成果是1720年格雷研究了电的传导现象
发现了导体与绝缘体的区别
随后又发现了静电感应现象
1733年杜菲经过实验区分出负电和正电
他把负电称为叫松脂电 正电称为叫玻璃电
并且总结出静电的基本性质
这就是大家非常熟悉的同性相斥异性相吸的现象
1745年到1746年 克莱斯特和马森布诺特
分别独立地发明了莱顿瓶
莱顿瓶最初发明的时候 是一个瓶子
今天我们要理解这个瓶子其实就是一个电容
但是当时的人们把电想象成是流体 想象成是水
他们以为只有瓶子才能把电装起来
我们来看看这个瓶子
1747年富兰克林 发明避雷针的那个富兰克林
他提出了电荷守恒原理和电流体的假说
1754年康顿用电流体假说解释了静电感应的现象
1750年米切尔提出磁极之间的作用力
服从平方反比率 大家也能看得到平方反比率
这样一个现象在力学当中曾经用于研究
行星之间的相互吸引作用
那么科学家把这样的一个反比律也借鉴到电学当中
1785年库仑公布了电力的平方反比律
就是静电之间的相互作用力的平方反比公式
这样一个公式宣布电学的研究进入了一个定量研究的阶段
那么在静电研究的同时
人们在数学方面的进展也取得了长足的进步
这个时候对三角函数的研究进入了一个非常活跃的阶段
研究三角函数是出于
天文学和航海当中周期函数的差值的需要
1777年euler等人发现三角函数的正交性
但是那个时候的数学家还不知道
什么样的函数可以展开成三角级数
他们发现了一种特殊的正交函数级数 大家看
这个式子当中的an和bn等系数是与x无关的实数
这样的一个正交函数级数
在今天也可以写成复数形式的级数 大家看
-第一节 序言
--第一节 序言
-第二节 电磁学和分析数学发展史：磁学
-第三节 电磁学与分析数学发展史：静电
-第四节 电磁学和分析数学发展史：动电
-第五节 电子器件的发明及电子技术的发展
-第六节 电磁学的广泛应用
-第七节 电磁系统理论
-第八节 电子科学技术各学科间的关系
-第九节 电子科学技术的学科体系
-第一讲：电磁学与分析数学史概览--第一次作业
-第一节 序言
--第一节 序言
-第二节 电磁场（一）
-第三节 电磁场（二）
-第四节 物质
--第四节 物质
-第五节 电磁场与物质的相互作用：非共振作用
-第六节 电磁场与物质的相互作用：共振作用
-第七节 电磁场理论与电路理论
-第一节 空间离散化
-第二节 静场电路分析
-第三节 非静场电路抽象
-第三讲：电路抽象--电路抽象 练习题
-第四节 电路元件抽象
-第五节 非线性元件抽象
-第六节 电路抽象三原则
-第七节 分层抽象思想
-第八节 电路基本问题
-第九节 数字化抽象
-第三讲：电路抽象--Quiz 3
-第一节 序言
--第一节 序言
-第二节 什么是比特
-第三节 比特与编码
-第四节 比特与信息
-第五节 比特的用途示例
-第六节 什么是逻辑
-第七节 逻辑的用途示例
-第八节 与数字电路的关系
-第九节 小结
--第九节 小结
-第四讲：比特与逻辑--Quiz4
-第一节：从算盘到ENIAC
-第二节：通用计算机模型
-第三节：指令集体系结构
-第四节：程序和程序设计语言
-第五节：处理器的工作原理
-第六节：性能问题
--第六节：性能问题
-第七节：小结
--第七节：小结
-第一节：数据与数据处理技术的发展
-第二节：数据处理举例
-第三节：数据模型和算法的概念
-第四节：问题的抽象和建模
-第五节：数值分析问题研究
-第六节：数据和算法的关系I
-第七节：数据和算法的关系II
-第八节：大数据
--第八节：大数据
-第九节：数据挖掘技术和数据算法的展望
-第六讲：数据与算法--Quiz6
-第一节：基本内容简介
-第二节：信息的基本概念和传输的几种方式
-第三节：交换的概念和网络的几种形式
-第四节：模拟与数字通信
-第五节：调制和解调
-第六节：传输涉及的基本理论
-第七节：信息论和几种相关的编码方式
-第八节：多址方式
--第八节：多址方式
-第九节：交换的基本概念
-第十节：网络分层的基本概念
-第十一节：互联网的基本原理和有限状态机模型
-第七讲：通讯与网络--Quiz7
-第一讲：内容简介
--第一讲：内容简介
-第二讲：信息与媒体
-第三讲：人类感知与认知
-第四讲：智能信息处理
-第五讲：媒体与认知相互作用
-第六讲：媒体认知应用
-第七讲：总结
--第七讲：总结
-第八讲：媒体与认知--Quiz8
-期末考试--Final Exam
