2.1电磁感应——划时代发现

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1、附：课外阅读扩展资料法拉第发现磁生电的过程英国的法拉第（M.Faraday公元1791—1867）是十九世纪电磁研究领域中最伟大的实验家。   法拉第是一个铁匠的儿子。按他自己的话说：“我所受的教育是最平常的，比在普通的学校中基本的读、写、算多不了多少，我课外的时间还消耗在家里和街道上。”他13岁开始，在离家不远的书店和装订厂当童工，成为一名装订学徒工。法拉第十分喜爱阅读经他手的科学书籍。工余之后，法拉第还做些简单的化学实验，每周花上几个便士买些简单用品。19岁时，他在晚上还常抽空夫听关于自然哲学的讲座，法拉

2、第的哥哥对他很支持，为他支付入场费用。21岁时，法拉第幸运地听了化学大师戴维（H.Davy，公元1778—1829）在皇家研究院的四次演讲。这时。法拉第已经成为工厂的正式装订工，但法拉第渴望到科学研究部门里工作。在他想象中，科学部门里的学者一定是和蔼可亲心胸宽广的人。这个想法促使法拉第迈出了人生道路上关键的一步。他大胆地给戴维写了封信，表示了自己想到戴维门下工作的意愿，并将听戴维的演讲所作的工整的笔记也寄了去。戴维收到法拉第的信和笔记本后，受到感动，给法拉第复信，接受了他的请求。1813年，法拉第22岁，在英

3、国皇家研究院当了戴维的助手。那年秋天，戴维外出旅行，法拉第作为戴维夫妇的秘书随同前往。他们游历了法国、意大利、瑞士等国，1815年法拉第回到皇家研究皖。这次长达两年的旅游经历，使法拉第长了不少见识。回国后，法拉第开始了自己的独创性的研究工作。1821年，30岁的法拉第才结婚。这期间，法拉第已经在化学、光学和声学诸方面取得了很多研究成果，大多数科学家决定推举他为皇家学会会员，而妒忌心却使学会主席戴维反对他的学生当选，然而主席职位的权威未能压住法拉第，1824年法拉第被选为皇家学会会员。法拉第并不计较恩师的忌妒心

4、，他总是怀着敬慕的心情称颂戴维的天才，讲到在他早期的科学生涯中，恩师对他的启迪和教诲。1825年，法拉第任皇家研究院院长。   19世纪二十年代，欧洲的科学杂志已有不少，奥斯特的发现及其它有关电的磁方面的实验及理论研究成果传播到了欧洲各国。面对他国的科学成就，英国著名杂志《哲学年鉴》的主编不甘落后，于1821年特意邀请化学家戴维撰写文章，综述奥斯特发现以来一年中电磁学实验与理论的进展概况。戴维把此事交给了法拉第。在收集资料的过程中，激起法拉第对电磁现象要进行研究的极大热情，这样，法拉第就从其它研究课题逐渐转向

5、电磁学方面。   1821年9月3日，法拉第重复了奥斯特的实验，他将小磁针放在栽流导线周围的不同地方，发现小磁针的磁极受到电流作用后，有沿着环绕导线圆周旋转的倾向，这比奥斯特的实验前进了一步。据此法拉第还做出了一种磁旋转器。   法拉第仔细分析了电流产生磁效应的许多现象，他认为电流与磁的作用应有几个方面，那就是电流对磁，电流对电流，磁对电流等。在他之前，已经发现了电流产生磁的作用，电流对电流的作用。那么反过来，磁对电流有什么作用呢?法拉第认为既然磁铁可以使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体感应出电荷，那么电

6、流也应当可以在近旁线圈中感应出电流。1822年法拉第在日记中写下了他的光辉思想：“磁能转化成电。”从这一年起，法拉第对此进行了系统的探索。开始，他简单地认为用强磁铁靠近导线，导线中就会产生稳定的电流，或者在一根导线里通上电流，在附近的导线中也会产生稳定的电流。按照这条思路，他进行了下述实验。  1825年，法拉第将一根导线放在另一根导线附近，前一根导线用一个电流计连接起来成为一个闭合回路，后面一个导线中通电流，观测闭合回路，结果没有任何电流显示。   1828年，法拉第做了另一个实验。用悬丝将绝缘棒中部拴住，

7、使绝缘棒水平无扭转地悬挂着，棒的一端固定了一个铜质闭合线圈，另一端固定一个小的重物配重，用一块条形强磁铁的一极放入线圈内。法拉第认为，如果磁铁对线圈有作用，产生感应电流，这时若再将第二块磁铁靠近线圈，则线圈便会在水平面内转动。但任何转动也未观察到。法拉第又用铜质开环（铜环开个小口），又换铂、银材料做的闭环和开环重复做这一实验，仍然没有观察到感生电流的任何迹象。   法拉第做了近十年的“磁生电”实验。在工作日记中写下了大量的毫无结果的失败记录，厚厚的日记册正是法拉第百折不回、坚持奋斗的见证。他的日记，也记载了科

8、学预见的光辉思想。法拉第坚持写工作日记几十年，直到生命的终结，这在科学史上，也是少见的。   1831年8月，法拉第再一次回到“磁生电”这一重大课题上来。他以往的失败，都在于只研究稳定状态效应，思想上还没有暂态（持续时间很短）效应的概念，更没有去创造条件展现暂态效应。这次法拉第在一只软铁环上绕以两组线圈A、B，线圈B与一电流计连接，当线圈A与电池组（由10只电池组成）相连的瞬间，电流计的指针偏转了一