电磁感应定律的发现

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1、法拉第电磁感应定律的发现作者：秦宸班级：材13基地学号：201300150128摘要：法拉第电磁感应定律，安培定律和库仑定律是电磁学三大基本定律。这三个定律的建立标志着人类对于电磁现象的认识发展到新阶段。法拉第的电磁感应定律，第一次把磁生电的理想变成了现实，实现了电磁力到机械力的转化。本文简要阐述了电磁感应定律的发现背景，历程，和意义。关键词：法拉第电磁感应定律电与磁一、背景（一）社会背景1.文化方面19世纪初叶，不论是对于英国还是欧洲大陆的德国、法国都是可以称为是科学复兴和发展的时期。在欧洲大陆，各国科学思想交流广泛，科学探究方法也普遍得到认同，科学成为了国际性的事

2、业。同时，科学与社会的联系也日益紧密。支配科学方法的那种数学精神也影响了贸易、商业和工业。“科学上的每个进步都增进我们对实际生活中某些可测量现象的驾驭；而实际生活中每个新发展都为科学探究准备了一块新的领域”。2.经济方面英国的资产阶级正处于工业化过程中，他们越来越发现科学发展对技术革新产生的巨大影响。新的技术学院相继建立，企业为其提供资金支持，还设立各种奖金；私人性质的学会和民间组织也可以从个人、企业或国家获得支持，继而可以从事工业所需的相关科技研究。这样的联系一方面使科学不再是有闲、有钱的阶层的特权，而是作为一种职业存在；另一方面，科学也越来越成为实验室、工厂和市场

3、的差使。自由研究的可能性越来越小，取而代之的是仅仅解决实际生产中技术层面的问题。3．哲学与社会科学方面英国受到德国自然哲学兴起的影响。自然哲学是用化学、数学，运用对立、互补、有机结合等概念来解释自然。对立和统一思想就是自然哲学的产物。正是由于这一思想的广泛传播才在科学上引起了一个重要的结果。科学家开始关注多年被视为毫无关系的电现象和磁现象，开始研究电学和磁学以及电、磁之间的相互联系。（二）科学基础在法拉第发现电磁感应定律前科学家们对电磁感应现象的探索。1.电流的磁效应（奥斯特）在物理学的发展史上有很长一段时期内未找到电与磁的联系，那个时候电现象与磁现象是被分别进行研究

4、的尤其是物理学家吉尔伯特与库仑都认为电与磁是两种截然不同的现象。它们之间没有任何联系和一致性，也正是这样的思想一直充斥着人们的大脑，使电磁的研究一直不能有更好的进展。1820年7月21日，奥斯特发表了自己的论文，“关于磁针上电流碰撞的实验”。向科学界宣布了电流的磁效应。使人们认识到了磁现象与电现象之间的联系。奥斯特论文的发表引起了欧洲整个科学界的强烈的反响。科学家们把研究的课题转移到了电与磁上来，要进一步研究两者之间的内在的本质的联系。2.阿拉果与安培在1822年阿拉果和德国物理学家洪堡在英国格林威治的一座小山上测量地磁强度的时候偶然发现了金属阻尼磁针的振荡。于是在1

5、824年阿拉果做了著名的“阿拉果圆盘实验”：他把一个铜质圆盘装在一个垂直轴上，让其可以自由旋转，在通盘上方自由悬挂一根小磁针，悬丝柔软且扭力很小。当通盘转动时小磁针一起转动，但是稍微滞后；反之，小磁针转动时通盘也跟随转动。同一年，安培也做了类似的实验，他用通电螺线管代替阿拉果圆盘实验中的小磁针，自然他也发现了同样的结果。这个时候离发现电磁感应定律只有一步之遥了。但是很遗憾的是安培认为运动中的圆盘分离出来的是电流体而不是磁流体，它和螺线管中的电流（或者小磁针中的分子电流）相互作用使螺线管（或者小磁针）跟随旋转。由于安培坚持“二元电流”的观点。认为电流是由两种电流体沿相反

6、方向运动构成的，把原来不属于电动力学范畴的东西归入到了该理论内。结果失去了发现电磁感应定律的机会。但是不得不承认安培的实验为电磁感应定律的发现奠定了一定的基础。（三）法拉第的个人努力法拉第是英国著名物理学家、化学家。在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献。他家境贫寒，未受过系统的正规教育，但却在众多领域中作出惊人成就，堪称刻苦勤奋、探索真理、不计个人名利的典范。他渴望知识，渴望真理，对待科学严谨认真，百折不挠。他并不满足于现象的发现，还力求探索现象后面隐藏着的本质；他既十分重视实验研究，又格外重视理论思维的作用。正是他这种科学精神促使他发现了电磁感应定律二、发现

7、过程早在1825年11月开始，法拉第就设计了三个实验试图找到磁转化为电的证据，但由于他还没有意识到电磁感应中最关键的东西，这三个实验都失败了。如果法拉第先接好电流计，再把电池接于到鲜活螺线管的两端，他就能看到电流计指针转动。1831年8月，法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈，其一为闭合回路，在导线下端附近平行放置一磁针，另一与电池组相连，接开关，形成有电源的闭合回路。实验发现，合上开关，磁针偏转；切断开关，磁针反向偏转，这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉第立即意识到，这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验，把产生感应电流的情形概括为