电磁学
电磁学（汉语拼音：Diancixue；英语：Electromagnetism），研究电荷静止或运动时产生的电磁现象以及物质电磁性质的学科。属于经典物理。电与磁的研究涉及广泛的领域，随着科学技术的发展，某些带有专门知识和技术的内容逐渐分出去，形成专门的学科，如电子学、电工学、电机学、电化学、等离子体物理学、计算机科学、通信技术等。电磁学本身则仅限于电磁现象中较为基本的内容。
简史
人类对电和磁的认识可追溯到公元前600年，已有磁石吸铁、磁石指南北和琥珀经摩擦起电能吸引轻小物体的记载。16世纪W.吉伯对前人有关磁的研究进行了总结：他发明了第一个验电器，发现更多的物质摩擦后可带电；注意到带电与磁的区别，把它们看成两种无关的独立现象。17世纪O.von盖利克发明了摩擦起电机，18世纪电的研究才迅速发展起来，发现了导体与绝缘体的区别，认识到电有两种，发明了可储存电的莱顿瓶。1747年B.富兰克林提出电荷守恒，并用正负号表示两种电荷。1767年J.普里斯特利猜测电力与万有引力有相似的规律，都与距离平方成反比，后来分别被C.-A.de库仑和H.卡文迪什用实验证实，从此电的研究开始进入科学的行列。后来，通过S.-D.泊松等人的工作，发展了静电学的解析理论。18世纪末电学研究的重要进展是A.伏打在L.伽伐尼青蛙实验的基础上认清了产生持续电流的原因而发明了电池，为动电的研究提供了条件。进入19世纪，先后发明了一系列动电的应用，如电解、电弧照明、电镀等。最为重要的成就是，1820年H.C.奥斯特发现了电流的磁效应，电流引起导线近旁的磁针偏转，结束了电与磁相互割裂开来研究的历史，开拓了电磁学研究的新纪元。紧接着A.-M.安培提出磁的本源是电流，他和J.-B.毕奥、F.萨伐尔等进而研究稳恒电流与恒磁场相互作用的定律。1826年G.S.欧姆发现物质导电定律，到1848年G.R.基尔霍夫澄清了电势差、电动势和电场强度等概念，使欧姆理论与静电概念协调起来，解决了分支电路问题。1831年M.法拉第发现了电磁感应现象，可供实用的自激发电机和电能的远距离输送相继发明和实现，为能源的开发和利用开创了崭新前景。电动机的广泛使用，极大地改变了工业生产的面貌。法拉第在对于电磁现象的研究中，逐渐形成了他特有的场观念，这一不朽的思想对物理学的发展起着重大的推动作用。场是物质存在的基本形式。1864年J.C.麦克斯韦建立一组电磁场的普遍方程组来体现法拉第的场思想，这一组简洁的数学方程（即麦克斯韦方程组）不仅可推论出电磁波，而且把电磁学和光学综合为一体。麦克斯韦电磁理论通过1888年H.R.赫兹电磁波实验的证实，开辟了一个全新的电磁波的应用和研究的领域。以后电子管和晶体管的发明、通信技术的发展、电子计算机的出现，极大地改变了科学技术、工业生产、人类生活以及社会交往的各个方面。1896年H.A.洛伦兹提出“电子论”，将麦克斯韦理论应用到微观领域，并把物质的电磁性质归结为原子中电子的效应，这样可具体说明物质的极化、磁化、导电等现象，物质对光的吸收、散射和色散现象以及光在运动介质中的传播等，把麦克斯韦理论向前推了一大步。
电磁学的进一步发展导致1905年A.爱因斯坦建立狭义相对论，它否定了绝对静止惯性系，确认相对性原理是物理学的基本原理。狭义相对论不仅发展了电磁理论，而且对整个物理学的发展具有划时代的推动作用。
20世纪物理学的发展，在带电粒子与电磁场的相互作用上，使经典电磁理论遇到了困难。经典理论的局限性在于：对带电粒子的描述忽略了其波动性；而对电磁波的描述又忽略了其粒子性。于是在波粒二象性的基础上发展了量子电动力学。
内容
主要包括静电场、恒磁场、电磁场、电路、物质的电磁性质和电磁效应。
静电场
研究静止电荷与静电场的相互作用，基本规律有三条：
①库仑定律。
②叠加原理。
③电荷守恒定律。
电荷之间的相互作用力是通过电荷产生的电场相互作用的，电荷产生的电场用电场强度E来描述。根据库仑定律和叠加原理可导出静电场基本性质的两个定理：
①高斯定理。
②环路定理。
恒磁场
研究稳恒电流与恒磁场的相互作用。电流之间的磁相互作用是通过磁场传递的。
物质的电磁性质和电磁效应
物质在电场和磁场中具有特殊的性质，并产生特殊的效应，它们在实际问题中具有广泛的应用价值。
物质按其导电性能的不同可分为两种极端情形：导体和绝缘体（电介质）。导体内存在可运动的自由电荷。当导体的成分和温度均匀时，达到静电平衡的条件是导体内部的电场恒等于零。由此可得导体静电平衡的一些性质，如导体是等势体，电荷只能分布在导体表面，接地导体空腔起静电屏蔽作用，两个导体板靠得很近的系统组成电容器并可容纳电荷等。
物质中的电磁效应是电磁学与物理学其他分支之间联系的纽带，其种类繁多，有许多已成为或正在发展为专门研究领域。可列举一些如下：电致伸缩、压电效应、逆压电效应、塞贝克效应、珀耳帖效应、汤姆孙效应、热敏电阻、光敏电阻、光生伏打效应、霍耳效应、磁致伸缩、磁声效应、磁热效应、磁光效应、克尔效应等。对于各种电磁效应的研究，有助于了解物质的结构及物质中发生的基本过程；在技术上，它们也是实现能量转换、非电量电测以及控制技术的基础。
电磁场
研究随时间变化的电磁场是电磁学的普遍情形。
电路
包括直流电路和交流电路。直流电路研究电流稳恒条件下的电路定律和性质。直流电路中除了电源外只有电阻。物质导电的基本定律是欧姆定律，电压等于电流乘以电阻，微分形式是j=σE,σ是物质的电导率。直流电路定律是基尔霍夫方程组，本质上是电荷守恒定律和环路定理的重新表述。
交流电路中除了电阻之外还有电感和电容。电源电动势和电路电流随时间变化，引起空间电场和磁场变化，存在电磁感应和位移电流引起的电磁波。当交流电频率远小于108赫时，电压概念仍然有效，电路的基本定律仍为基尔霍夫方程组。电路中电流与电压之间存在相位差，从而带来一系列直流电路所没有的电路特性，如谐振、滤波、相移、瞬态等，在实际中有广泛的应用。当频率高于108赫，电路中电磁波的传播效应不可忽略，原则上应该用麦克斯韦方程组处理。某些特殊情形下，尚可在限定范围内引入横向电压、分布电感和分布电容等概念，使处理简化。
地位和影响
电磁学是经典物理中较为重要的分支，它可说明各种宏观电磁现象。由于电结构是物质的基本组成形式，电磁场是物质世界的重要组成部分，电磁作用是物质的基本相互作用之一，电过程是自然界的基本过程，因此电磁学已渗透到物理学的各个领域，成为研究物理过程必不可少的基础。此外，它也是研究化学和生物学基本过程的基础。另一方面，电与磁同其他运动形式之间的转化方便，传递迅速、准确，便于控制。电磁技术在能源开发输送和使用方面起着重要作用，它使人类可更广泛、更有效、更方便地利用一切可利用的能源。电磁技术还在机电控制和自动化，信息的传递和处理，利用各种电磁效应实现非电量的电测方面也具有重要意义。电磁学也是技术科学的重要基础，在科学技术的不断发展中显示其深远影响。
