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电磁学是物理学的重要分支，研究电荷、电场和磁场的性质以及它们之间的相互作用。电荷有正负两种，同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引。电荷周围存在电场，可以用电场线来描述。磁场同样可以用磁感线来表示，这些场线帮助我们理解电磁现象的本质。
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应：通电导线周围会产生磁场。安培定律描述了这一现象的定量关系，磁场沿闭合路径的环流等于穿过该路径的电流乘以磁导率。右手定则帮助我们确定电流与磁场的方向关系。这一发现揭示了电现象与磁现象的内在联系，为电磁学的发展奠定了基础。
1831年，法拉第发现了电磁感应现象：当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势。法拉第定律给出了定量关系，感应电动势等于磁通量变化率的负值。负号体现了楞次定律，即感应电流的方向总是阻碍引起它的磁通量变化。这一发现揭示了磁场变化产生电场的规律，是发电机和变压器等电气设备的工作原理。