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法拉第与电实验

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:法拉第的发现被广泛地用到生活中。法拉第,英国物理学家、化学家,发明家即发电机和电动机的发明者,也是著名的自学成才的科学家。法拉第在几年之内就做出了自己的重大发现。这对法拉第的思想和性格产生了很大的影响。重视实践尤其是科学实验的特点,在法拉第一生的科学活动中贯彻始终。因此有人说欧洲是法拉第的大学。法拉第受谢林哲学的影响,相信电、磁、光、热是相互联系的。法拉第抓住这个发现反复做实验,都证实了这个现象。

法拉第与电实验

用化学方法发电大约用了一百多年后出现了法拉第的发明。下面重新演示一下法拉第的发现。

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材料:

磁铁;几米长的绝缘金属线;卫生卷纸;小刀;电流计(检测电流及流向)。

步骤:

1.将金属线两端大约3厘米处的绝缘层剥下。

2.将电线绕着卫生卷纸缠二三十圈,做成一个团,可以让电线缠在卫生纸卷上(可以方便地使用)或可以将电线从卫生纸卷上抽下来。

3.将金属线连接到电流计上。

4.将一根磁棒塞进电线圈中再抽出来,电流计会有什么反应?

5.将磁棒放到桌子上,将电线圈在磁棒上来回移动。电流计会有什么反应?

6.扩展活动:用不同匝数的电线圈做试验。匝数多的电线圈能产生更多的电流吗?

在一个由干电池组组成的电,路中电子的流动方向是固定的,这种电流称做直流电。发电机能发出这种直流电,但大多数发电机发出的是“交流电”。在交流电中,向一个方向流动的电荷,会完全停止,然后向相反方向流动。这种电流流动方向的变化是非常迅速的,通常每秒钟120次。

话题:电 磁 能源

在50多年的研究过程中,迈克·法拉第做了16 000多次实验。在其中的一个实验中,他发现在某种条件下,磁能产生电。当法拉第将一块磁铁插入一个电线圈时,电流顺着一个方向流过电流,当磁铁停止运动时,电流也停止了。当他将磁铁从电线圈中抽出时,电线中又开始有电流流过,但却是朝相反方向流动。当他不停地将磁铁插入抽出时,有规律的脉动电流产生了。法拉第还发现,将电线圈在磁铁上来回移动与在电线圈中反复移动磁铁产生的结果是一样的。法拉第的发现被广泛地用到生活中。有些自行车上的车灯用发电器代替电池供电。在发电器里有一块两极互对向内的弯曲的磁铁。在两极之间,有一个电线团。当自行车轮子转动时,电线圈移动,电便产生了发电站利用的发电机,就像巨大的发电器一样。在水力发电站,奔流而下的水被用来给巨大的磁铁附近的巨型电线圈提供所需的动力。其他类型的发电站,利用以石油、煤、天然气或核能为燃料的蒸气机发电。

名人堂

迈克尔·法拉第(M ichael Faraday)

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法拉第

法拉第,英国物理学家、化学家,发明家即发电机和电动机的发明者,也是著名的自学成才的科学家。生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。仅上过小学。1831年,他作出了关于力场的关键性突破,永远改变了人类文明。1815年5月回到皇家研究所在戴维指导下进行化学研究。1824年1月当选皇家学会会员,1825年2月任皇家研究所实验室主任,1833—1862任皇家研究所化学教授,1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。

1791年9月22日是一个光辉的日子,一代科学巨匠迈克尔·法拉第降生在英国萨里郡纽因顿一个贫苦的铁匠家庭。法拉第的一生是伟大的,然而法拉第的童年却是十分凄苦的。为了解决全家的温饱,老法拉第带着5岁的小法拉第迁到伦敦,希望改变贫穷的命运,不幸的是上帝非但没有给法拉第一家赐福,反而在小法拉第九岁那年夺取了老法拉第的生命。迫于生计,仅有九岁的迈克尔·法拉第不得不承担起生活重担,去一家文具店充当学徒。四年以后,13岁的法拉第又到书店学徒。起初负责送报,后来充当图书装订工。真所谓“天欲将大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤……”。

贫穷是不幸的,童工的生涯其清苦可知。难能可贵的是小法拉第不安于贫穷,不安于清苦,奋志好学。14岁时他跟一位装书兼卖书师傅当学徒,利用此机会博览群书。他在20岁时听英国著名科学家汉弗利·戴维先生讲课,对此产生了浓厚的兴趣。他给戴维写信,终于得到了为戴维当助手的工作。法拉第在几年之内就做出了自己的重大发现。虽然他的数学基础不好,但是作为一名实验物理学家他是无与伦比的。

法拉第于1791年出生在英国伦敦附近的一个小村里。他的父亲是个铁匠,体弱多病,收入微薄,仅能勉强维持生活的温饱。但是父亲非常注意对孩子们的教育,要他们勤劳朴实,不要贪图金钱地位,要做一个正直的人。这对法拉第的思想和性格产生了很大的影响。

由于贫困,法拉第家里无法供他上学,因而法拉第幼年时没有受过正规教育,只读了两年小学。12岁那年,为生计所迫,他上街头当了报童,第二年又到一个书商兼订书匠的家里当学徒。订书店里书籍堆积如山,法拉第带着强烈的求知欲望,如饥似渴地阅读各类书籍,汲取了许多自然科学方面的知识,尤其是《大英百科全书》中关于电学的文章,强烈地吸引着他。他努力地将书本知识付诸实践,利用废旧物品制作静电起电机,进行简单的化学和物理实验。他还与青年朋友们建立了一个学习小组,常常在一起讨论问题,交换思想。重视实践尤其是科学实验的特点,在法拉第一生的科学活动中贯彻始终。

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法拉第的实验室

法拉第不放过任何一个学习的机会,在哥哥的资助下,他有幸参加了学者塔特姆领导的青年科学组织——伦敦城哲学会。通过一些活动,他初步掌握了物理、化学、天文、地质、气象等方面的基础知识,为以后的研究工作打下了良好基础。法拉第的好学精神感动了一位书店的老主顾,在他的帮助下,法拉第有幸聆听了著名化学家戴维的演讲。他把演讲内容全部记录下来并整理清楚,回去和朋友们认真讨论研究。他还把整理好的演讲记录送给戴维,并且附信,表明自己愿意献身科学事业。结果他如愿以偿。22岁上做了戴维的实验助手。从此,法拉第开始了他的科学生涯。戴维虽然在科学上有许多了不起的贡献,但他说,我对科学最大的贡献是发现了法拉第。

法拉第勤奋好学,工作努力,很受戴维器重。1813年10月,他随戴维到欧洲大陆国家考察,他的公开身份是仆人,但他不计较地位,也毫不自卑,而把这次考察当做学习的好机会。他见到了许多著名的科学家,参加了各种学术交流活动,还学会了法语和意大利语。大大开阔了眼界,增长了见识。因此有人说欧洲是法拉第的大学。

法拉第从欧洲回来后,立即全力以赴地投入科学研究。他搜集了能得到的一切资料,作了详尽的目录索引和笔记,大胆地进行各种化学试验。10年间,他取得了许多成果,也成为一位知名的化学家。法拉第受谢林哲学的影响,相信电、磁、光、热是相互联系的。1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流对磁针的作用,法拉第敏锐地感到了它的重要性,他决心进一步探索其内在原理。1821年,他成功地作出了“电磁旋转实验”。他用简单的装置,显示出通电导体和磁铁相互连续旋转,这是第一台将电能转换成机械能的装置。法拉第一直认为,各种自然力都存在密切关系,而且可以相互转化。他坚信磁也一定能产生电,并决心用实验来证明它。但是各种努力都失败了。直到经过近10年的时间,到1831年他终于发现,一个通电线圈产生的磁力虽然不能在另一个线圈中引起通电电流,但是当通电线圈的电流刚刚接通或中断的时候,另一个线圈中的电流计指针有微小偏转。法拉第抓住这个发现反复做实验,都证实了这个现象。他又设计了各种各样的实验,磁作用力的变化同样也能产生电流。这就是有名的电磁感应原理。法拉第的这个发现终于劈开了探索电磁本质道路上的拦路大山,开通了在电池之外大量产生电流的新道路。法拉第发现的电磁感应原理是一个划时代的伟大科学成就,它使人类获得了打开电能宝库的金钥匙,在征服和利用自然的道路上迈进了一大步。利用这个原理,法拉第创制出了世界上第一台感应发电机的雏型。后来,人们又制成了实用的发电机、电动机、变压器电力设备,建立起水力和火力发电站,使电力普遍应用于社会的各方面。这一切都是和法拉第的伟大贡献分不开的。为了证实用各种不同办法产生的电在本质上都是一样的,法拉第仔细研究了电解液中的化学现象,1834年总结出法拉第电解定律:电解释放出来的物质总量和通过的电流总量成正比,和那种物质的化学当量成正比。这条定律成为联系物理学和化学的桥梁,也是通向发现电子道路的桥梁。法拉第在电磁学的新领域中耕耘播种。他为了探讨电磁和光的关系,在光学玻璃方面费尽了心血。1845年,也是在经历了无数次失败之后,他终于发现了“磁光效应”。他用实验证实了光和磁的相互作用,为电、磁和光的统一理论奠定了基础。

法拉第作为一名天才的电学大师,在电磁学的新领域中树立起了前进的路标。1837年他引入了电场和磁场的概念,指出电和磁的周围都有场的存在,这打破了牛顿力学“超距作用”的传统观念。1838年,他提出了电力线的新概念来解释电、磁现象,这是物理学理论上的一次重大突破。1843年,法拉第用有名的“冰桶实验”,证明了电荷守恒定律。1852年,他又引进了磁力线的概念,从而为经典电磁学理论的建立奠定了基础。后来,英国物理学家麦克斯韦用数学工具研究法拉第的力线理论,最后完成了经典电磁学理论。

爱因斯坦高度评价法拉第的工作,认为他在电学中的地位,相当于伽利略在力学中的地位。法拉第奠定了电磁学的实验基础。

法拉第在电学方面的贡献最为显著。纪录中法拉第最早的实验乃是利用7片半便士、7片锌片以及6片浸过盐水的湿纸做成伏特电池。他并使用这个电池分解硫酸镁。1821年,在丹麦化学家韩·克利斯汀·奥斯特发现电磁现象后,戴维和威廉·海德·渥拉斯顿尝试设计一部电动机,但没有成功。法拉第在与他们讨论过这个问题后,继续工作并建造了两个装置以产生他称为“电磁转动”的现象:由线圈外环状磁场造成的连续旋转运动。他把导线接上化学电池,使其导电,再将导线放入内有磁铁的汞池之中,则导线将绕着磁铁旋转。这个装置现称为单极电动机。这些实验与发明成为了现代电磁科技的基石。但此时法拉第却做了一件不智之举,在没有通知戴维跟渥拉斯顿情况下,擅自发表了此项研究成果。此举招来诸多争议,也迫使他离开电磁学研究数年之久。

在这个阶段,有些证据指出戴维可能有意阻碍法拉第在科学界的发展,如:在1825年,戴维指派法拉第进行光学玻璃实验,此实验历时六年,但没有显著的进展。直到1829年,戴维去世,法拉第停止了这个无意义的工作并开始其他有意义的实验。在1831年,他开始一连串重大的实验,并发现了电磁感应,虽然在福朗席斯科·札德启稍早的工作可能便预见了此结果,此发现仍可称为法拉第最大的贡献之一。这个重要的发现来自于,当他将两条独立的电线环绕在一个大铁环,固定在椅子上,并在其中一条导线通以电流时,另外一条导线竟也产生电流。他因此进行了另外一项实验,并发现若移动一块磁铁通过导线线圈,则线圈中将有电流产生。同样的现象也发生在移动线圈通过静止的磁铁上方时。

他的展示向世人建立起“磁场的改变产生电场”的观念。此关系由法拉第电磁感应定律建立起数学模型,并成为四条麦克斯韦方程组之一。这个方程组之后则归纳入场论之中。法拉第并依照此定理,发明了早期的发电机,此为现代发电机的始祖。1839年他成功了一连串的实验带领人类了解电的本质。法拉第使用“静电”、电池以及“生物生电”已产生静电相吸、电解、磁力等现象。他由这些实验,做出与当时主流想法相悖的结论,即虽然来源不同,产生出的电都是一样的,另外若改变大小及密度(电压及电荷),则可产生不同的现象。

在他生涯的晚年,他提出电磁力不仅存在于导体中,更延伸入导体附近的空间里。这个想法被他的同侪排斥,法拉第也终究没有活着看到这个想法被世人所接受。法拉第也提出电磁线的概念:这些流线由带电体或者是磁铁的其中一极中放射出,射向另一电性的带电体或是磁性异极的物体。这个概念帮助世人能够将抽象的电磁场具象化,对于电力机械装置在十九世纪的发展有重大的影响。而这些装置在之后的十九世纪中主宰了整个工程与工业界。1845年他发现了被他命名为抗磁性(diamagnetism)现在则称为法拉第效应的现象:一个线性极化的光线在经过一物体介质时,外加一磁场并与光线的前进方向对齐,则此磁场将使光线在空间中划出的平面转向。他在笔记本中写下:“我终于在‘阐释一条磁力曲线’——或者说‘力线’——及‘磁化光线’中取得成功。”

在对静电的研究中,法拉第发现在带电导体上的电荷仅依附于导体表面,且这些表面上的电荷对于导体内部没有任何影响。造成这样的原因在于在导体表面的电荷彼此受到对方的静电力作用而重新分布至一稳定状态,使得每个电荷对内部造成的静电力互相抵销。这个效应称为遮蔽效应,并被应用于法拉利笼上。虽然法拉第是一位非常出色的实验学家,他的数学能力与之相形就显得相当薄弱,只能计算简单的代数,甚至难以应付三角学。不过法拉第懂得使用条理清晰且简单的语言表达他科学上的想法。他的实验成果后来被詹姆斯·克拉克·麦克斯韦使用,并建立起了现在电磁理论的基础方程式。

法拉第最早的化学成果来自于担任戴维助手的时期。他花了很多心血研究氯气,并发现了两种碳化氯。法拉第也是第一个学者实验(虽然较为粗略)观察气体扩散,此现象最早由约翰·道尔顿发表,并由汤玛斯·葛兰姆及约瑟夫·罗斯密特揭露其重要性。他成功的液化了多种气体;他研究过不同的钢合金,为了光学实验,他制造出多种新型的玻璃。其中一块样品后来在历史上占有一席之地,因为在一次当法拉第将此玻璃放入磁场中时,他发现了极化光平面受磁力造成偏转及被磁力排斥。

他也尽心于创造出一些化学的常用方法,用结果、研究目标以及大众展示做为分类,并从中获得一些成果。他发明了一种加热工具,是本生灯的前身,在科学实验室广为采用,作为热能的来源。法拉第在多个化学领域中都有所成果,发现了诸如苯等化学物质(他称此物质为双碳化氢(bicarburetofhydrogen),发明氧化数,将如氯等气体液化。他找出一种氯水合物的组成,这个物质最早在1810年由戴维发现。法拉第也发现了电解定律,以及推广许多专业用语,如阳极、阴极、电极及离子等,这些词语大多由威廉·休艾尔发明。由于这些成就,很多现代的化学家视法拉第为有史以来最出色的实验科学家之一。

是法拉第把磁力线和电力线的重要概念引入物理学,通过强调不是磁铁本身而是它们之间的“场”,为当代物理学中的许多进法拉第展开拓了道路,其中包括麦克斯韦方程。法拉第还发现如果有偏振光通过磁场,其偏振作用就会发生变化。这一发现具有特殊意义,首次表明了光与磁之间存在某种关系。

他的主要著作《日记》由16041则汇编而成;《电学实验研究》有3362节之多。

治学谨严刚正真诚法拉第一生热爱真理,热爱人民,真诚质朴,作风严谨,这样的感人事迹很多。

他说:“一件事实,除非亲眼目睹,我决不能认为自己已经掌握。”“我必须使我的研究具有真正的实验性。”在1855年给化学家申拜因的信中说:“我总是首先对自己采取严厉的批判态度,然后才给别人以这样的机会。”在一次市哲学会的讲演中他指出:“自然哲学家应当是这样一些人:他愿意倾听每一种意见,却下定决心要自己作判断;他应当不被表面现象所迷惑,不对某一种假设有偏爱,不属于任何学派,在学术上不盲从大师;他应当重事不重人,真理应当是他的首要目标。如果有了这些品质,再加上勤勉,那么他确实可以有希望走进自然的圣殿。”他是这样说的,也确实是这样做的。

他在艰难困苦中选择科学为目标,就决心为追求真理而百折不回,义无反顾,不计名利,刚正不阿。他热爱人民,把纷至沓来的各种荣誉、奖状、证书藏之高阁,却经常走访贫苦教友的家庭,为穷人只有纸写的墓碑而浩然兴叹。他关心科学普及事业,愿更多的青少年奔向科学的殿堂。1826年他提议开设周五科普讲座,直到1862年退休他共主持过100多次讲座,并积极参与皇家学院每年“圣诞节讲座”凡19年。根据他的讲稿汇编出版了《蜡烛的故事》一书,被译为多种文字出版,是科普读物的典范。

他生活简朴,不尚华贵,以致有人到皇家学院实验室作实验时错把他当做守门的老头。1857年,皇家学会学术委员会一致决议聘请他担任皇家学会会长,对这一荣誉职务他再三拒绝。他说:“我是一个普通人。如果我接受皇家学会希望加在我身上的荣誉,那么我就不能保证自己的诚实和正直,连一年也保证不了。”同样的理由,他谢绝了皇家学院的院长职务。当英王室准备授予他爵士称号时,他多次婉言谢绝说:“法拉第出身平民,不想变成贵族”。他的好友J.Tyndall对此作了很好的解释:“在他的眼中看去,宫廷的华丽,和布来屯(Brighton)高原上面的雷雨比较起来,算得什么;皇家的一切器具,和落日比较起来,又算得什么?其所以说雷雨和落日,是因为这些现象在他的心里,都可以挑起一种狂喜。在他这种人的心胸中,那些世俗的荣华快乐,当然没有价值了”。“一方面可以得到15万镑的财产,一方面是完全没有报酬的学问,要在这两者之间去选择一种。他却选定了第二种,遂穷困以终。”这就是这位铁匠的儿子、订书匠学徒的郑重选择。1867年8月25日逝世,墓碑上照他的遗愿只刻有他的名字和出生年月。

后世的人们,选择了法拉作为电容的国际单位,以纪念这位物理学大师。

力场的概念出自19世纪伟大的英国科学家迈克尔·法拉第的研究。

法拉第出生于工人家庭(他的父亲是一名铁匠),在19世纪初长期靠当装订工人学徒勉强维持生计。年轻的法拉第为两种新力量的神秘性质被揭开而带来的巨大突破而着迷。这两种新力量是:电和磁。法拉第贪婪地尽一切所能来学习与这些问题相关的知识,并参加了伦敦皇家学院汉弗莱·戴维(Humphrey Davy)教授的讲座。

一天,戴维教授因眼睛在一次化学事故中严重受伤,于是他雇用法拉第当了他的秘书。法拉第渐渐取得了皇家学院科学家们的信任,并且被允许独立操作重要的实验,尽管他常常受到冷落。年复一年,戴维教授越来越嫉妒他年轻的助手所表现出的杰出能力。法拉第已经成为了实验圈子里冉冉上升的新星,最终使戴维教授的名声黯然失色。1829年,戴维去世后,法拉第得以自由地作出一系列惊人的突破,导致了发电机的产生。发电机能够为整个城市提供能源,并改变了世界文明的进程。

法拉第最伟大发现的关键是他提出的“力场”。如果有人将铁屑洒在一块磁铁上,他会发现铁屑将呈现一种充满整个空间的蜘蛛网状。这就是法拉第的力线,以图形的形式描绘出了电和磁的力场在空间如何散布。举例来说,如果有人绘出整个地球的磁场,他会发现力线从N极地区伸出,然后在S极地区落回到地球上。同样的,如果有人画出雷阵雨中一枚避雷针的电场线,他会发现力线集中在避雷针的尖端。在法拉第看来,“空的空间”其实根本不是空的,而是充斥着能使遥远的物体移动的力线(由于法拉第早年穷困,未能接受足够的数学教育,因此他的笔记本中密密麻麻的不是等式,而是这些力线的手绘图表。具有讽刺意味的是,数学训练的不足使他创造了如今任何物理课本中都可以看到的、美丽的力线图表。从科学上来说,物理图像通常比用来对其进行描述的数学语言更为重要)。

历史学家推测过法拉第是如何发现力场的,它是所有科学中最重要的概念之一。事实上,全部的现代物理学都是用法拉第的力场语言写就的。在1831年,他作出了关于力场的关键性突破,永远改变了人类文明。一天,他正将一块孩子的磁铁移过一个金属线圈时,注意到他甚至没有碰到电线就得以在金属线里制造了一股电流。这意味着磁铁不可见的场可以推动电线中的电子穿越“空的空间”,产生电流。

法拉第的力场曾经被视为毫无用处,是无所事事的随意涂鸦,但它是真实的、物质的力量,可以移动物体并产生能源。今天,你阅读这一页所依赖的光线或许就是由法拉第关于电磁学的发现而点亮的。一块转动的磁铁会制造力场,推动一根电线中的电子,使它们以电流的形式移动,其后,这股电线中的电力可以点亮一盏灯泡。与此同样的原理被用于生产给全世界城市提供能量的电力。比如,水流过一个大坝,在一个涡轮机中产生巨大的磁力进行转动,这个涡轮机随后再推动电线中的电子,形成一股电流,通过高压电线输送到用户。

换言之,迈克尔·法拉第的力场是驱动现代文明的动力,从电动推土机到如今的计算机、互联网还有iPad都源于力场的发现。

法拉第的力场在一个半世纪里成为物理学家的灵感之源。这些力场给了爱因斯坦极大的启示,他用力场的语言来描述和表达他的引力理论。同样的,加来道雄也被法拉第的成果所启迪。多年前,加来道雄成功地运用法拉第的力场表现了弦理论(theory ofstrings),从而建立了弦场论(string field theory)。在物理学界,如果有人说“他思考起来像一根力线”,那便意味着一种高度的赞美。(此节内容出自加来道雄《不可思议的物理》前言)

博大的胸怀

1839年,由于过度的思考和劳累,法拉第患了严重的神经衰弱症,暂时中断了对电磁学的研究。但在病中他仍进行了液化气体的研究,几年以后身体稍有恢复,又继续原来的研究课题。19世纪50年代以后,他的健康状况进一步恶化,被迫停止了研究工作。但他仍经常作演讲,向广大群众宣传科学知识。他非常注意培养青年人。他每星期都在皇家研究院公开讲课。他在七十高龄的时候,仍给青少年作通俗科学讲座,并且把讲稿编成了一本著名的科普读物——《蜡烛的故事》。

1867年8月25日,这位伟大的科学家安然去世了。法拉第对人态度和蔼可亲,宽宏大量。他对自己要求严格,有错即改,决不文过饰非。他33岁时就被选为英国皇家学会会员;34岁时升任皇家研究院的实验室主任。1846年,他由于在电学方面的杰出贡献而获得伦德福奖章和皇家奖章,把两枚奖章授予同一个人,在皇家学会的历史上是十分罕见的。他虽然获得了很高的荣誉和地位,但却始终保持谦虚谨慎的态度。他在自己的临终遗嘱里,吩咐家人不要举行隆重的葬礼,也不要葬入名人公墓,而是和普通人一样葬在一般墓地。他成名以后,不愿为拿高额报酬而影响正在进行的科学研究,而对于国家交给的科研任务,他却欣然从命,不计报酬。这种为了科学而轻视金钱的博大胸怀,与当时科学界某些追名逐利的人相比,是非常难能可贵的。

法拉第出身于贫苦家庭。他从一个穷铁匠的儿子,经过自己的艰苦努力,克服了重重困难,成长为一位为人类作出巨大贡献的科学大师。他那种坚韧不拔、不断追求科学真理的大无畏精神;那种一切从客观实践出发,重视科学实验的唯物主义态度;以及他不盲目崇拜权威,不囿于传统观念,敢于提出独特见解的创新精神,体现了一个科学家的优秀品格,永远值得后人学习和敬仰。

法拉第电磁感应定律

自从1820年奥斯特宣布电能使磁针偏转后,法拉第就想,一定是电产生了磁才影响到磁针。1825年,皮鞋匠出身的电学家斯特詹在对一块马蹄铁通电后,竟将4千克的铁块吸起。不久,有人改进这个实验,吸起了300千克的铁块。电真的变成了磁,而且力量是巨大的。

法拉第反过来想,磁为什么变不成电呢?如果能变成电,那力量也一定不会小的。自从1821年他做完那个电绕磁转的实验后,脑子里就时刻在想着这个问题,并在笔记本上写了“转磁为电”几个大字。于是,他的口袋里常装着一块马蹄形磁铁、一个线圈,边冥思苦想,边做实验。他先是用磁铁去碰导线,电流计不动,在磁铁上绕上导线,还是没有电。他干脆把磁铁装在线圈里,接上电流计,指针依然纹丝不动。法拉第就这样颠来倒去,从1821年开始到1831年,不知不觉已过去整整10年,他脑汁绞尽、十指磨破,也没变出一丝丝电来。

一天,他又在地下实验室忙了半天,还是毫无结果,便说了声:“算了吧!”于是,气得将那根长条磁铁向线圈里嗵的一声扔进去,仰身向椅子上坐去。可是就在他仰身向椅子上坐的一刹那间,他忽然看见电流计上的指针向左颤动了一下。他赶忙眨了一下眼,再看指针又在正中不动了,他想也许是看花眼了,因为人们在高度集中精力的实验中,有时看到的只是自己的幻象。他这么想着,欠着身子将磁铁抽出来又试了一次。不想,这回一抽,指针又向右动了一下,这回可是真真切切的了。他忙将磁铁插回,指针又向左偏了一下。哎呀,有电了,磁成电了!

10年的苦思,一朝实现在眼前。法拉第将那磁铁在线圈里不停地抽出插入,上上下下就如同捣蒜一般,把个桌子捅得咚咚直响,那电流计上的指针也就像拨浪鼓似的左右摇个不停,原来磁变电是要通过运动!这时,法拉第贤惠温柔的妻子萨拉见他还不按时上来吃饭,便端着一盘面包、牛奶、几样小菜来到地下室,刚一推门,就看见法拉第正对着线圈“捣蒜”,便扑哧一声笑着喊道:“迈克尔,开饭啰!”法拉第抬起头,扔掉磁铁像一只小鸟一样飞到萨拉面前,展开双臂搂住她的肩膀,就地打了一个旋。萨拉手中的牛奶、面包、菜碟统统掉在地上。她喊道:“迈克尔,你怎么啦,牛奶酒了,盘子打了,你吃什么呀。”“不要了,什么也不要了。今天有电了,有电就够了,只要电就行了!”

“1831年10月17日,磁终于变了电……。”

法拉第虽发现了磁变电,但还是“穷追不舍”。他先将直棒磁铁换成马蹄形的,又将线圈换成一个铜盘,铜盘可以连续摇动,这样就可以获得持续电流了,而这就是世界上第一台发电机的雏形。

法拉第名言录

1.希望你们年轻的一代,也能像蜡烛为人照明那样,有一分热,发一分光,忠诚而脚踏实地地为人类伟大的事业贡献自己的力量。

2.一旦科学插上幻想的翅膀,它就能赢得胜利。

3.我不能说我不珍视这些荣誉,并且我承认它很有价值,不过我却从来不曾为追求这些荣誉而工作。

4.拼命去争取成功,但不要期望一定会成功。

5.科学家不应是个人的崇拜者,而应当是事物的崇拜者。真理的探求应是他唯一的目标。

6.爱情既是友谊的代名词,又是我们为共同的事业而奋斗的可靠保证,爱情是人生的良伴,你和心爱的女子同床共眠是因为共同的理想把两颗心紧紧系在一起。

7.只有无知,没有不满。

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