发拉第发现电磁感应规律
●时间:1831年10月17日
●地点:英国
●关键人物:法拉第
入选理由:
无形的电现在已成为我们生活的重要组成部分,如果没有电,我们的生活将很难继续。电从发现到大规模应用,经历了一个相当漫长的过程。在这漫长的过程中,法拉第的贡献无疑是最大的,他不仅发现了电磁感应规律,而且发明了发电机。
◇史海经典
1831年10月17日是人类科学史上应当被永远铭记的一天,因为正是在这一天,法拉第发现了电磁感应规律,为电的发明和应用奠定了基础。如果没有这一天,我们可能还生活在夜晚伸手不见五指的日子里,我们的文明不知要倒退多少步。
其实,当时的科学家已经发现:电流可以产生磁场。所以他们相信,磁也应该能够生电。可是,戴维斯和法拉第研究了10年,都没能找到用磁生电的有效方法。但法拉第始终没有放弃,他坚信自己会在磁生电上取得突破。
1831年8月,法拉第做了一个新的装置。他在圆形铁环上缠了两个铜线圈,一个接在电流表上,另一个接在串联的伏打电池上。
一合闸,接通电路,法拉第亲眼看到电流表的指针摆动了。可电流表的指针很快又指向了零,这是为什么呢?法拉第决定断开电源重新做一下实验。可当法拉第断开电源时,指针又摆动了,但这次的方向与上次相反。法拉第总想让线圈产生持续的电流,可是实验的结果是只有合闸和断电的一瞬间才会产生电流。
法拉第不但善于实验,更善于思考。法拉第一次又一次地重复着实验,终于他恍然大悟,使电流产生的必要条件是运动,一个运动着的磁场才可以产生电。于是,他把一块条形磁铁插进空心线圈,电流表上的指针摆动了,磁终于产生了电。
迈克尔·法拉第 英国著名物理学家、化学家,他在1831年发现了电磁感应定律,这一伟大发现使人类掌握了电磁运动相互转变以及机械能和电能相互转变的方法,人类从此跨入电气时代。
▲实验室里的法拉第 法拉第被认为是19世纪最伟大的实验科学家,他通过坚持不懈的实验与研究,终于发现了电磁感应。
●发电机的发明
发现磁生电的规律后,法拉第的研究并没有就此止步,因为只有当磁棒在线圈中不停运动时,才有持续电流产生,而磁棒一停止运动,电流就随之消失。稳定而强劲的电源才是法拉第真正想要的,因为之前已经有人发明了电源——伏打电池。法拉第成天跟伏打电池打交道,很清楚它的缺点:笨重,无法产生强大电流,而且制造、搬运起来都很麻烦,并且还得及时更换。
根据这个实验,法拉第在1831年10月28日,发明了圆盘发电机。这个圆盘发电机,结构虽然简单,却是人类创造出的第一台发电机。法拉第为人类打开了电能宝库。人类从此迅速进入电气时代。
●漫漫寻“电”路
人们从对电的了解到应用,其实经历了一个相当漫长的过程。公元前6世纪,希腊哲学家塞利斯(Tha1es)就曾记载了用布摩擦过的琥珀能够吸引毛发的现象。有一次,塞利斯无意中发现,用毛皮摩擦过的琥珀能吸引绒毛等轻小的东西,就记录了下来,这是关于电现象最早的观察记录。当时的人们当然无法解释这种现象,就说琥珀有神力,他们将这种神力称做“电”。英文中的电(E1ectricity)就是由古希腊语中的“琥珀”演变而来的。
直到17世纪,英国物理学家吉尔伯特做了多年的实验之后,发现摩擦不仅可以使琥珀产生“神力”,还可以使玻璃棒、硫黄、瓷、松香等其他物体产生“神力”。他最先把这种力叫“电力”,因此许多人称他是电学研究之父。1600年出版的《论磁性、磁体和巨大的磁体》是他的主要著作,这也是他一生研究的结晶,记述了磁的历史及5种磁运动。
1734年,法国人杜菲在实验中发现带电的玻璃和带电的琥珀是相互吸引的,但是两块带电的琥珀或者两块带电的玻璃则是相互排斥的。这就是人们通常所说的“同性(电)相斥、异性(电)相吸”现象。1745年,普鲁士的克莱斯特在实验中用导线将摩擦所起的电引向装有铁钉的玻璃瓶。当他触及铁钉时,受到电击,因此发现了放电现象。1746年,荷兰莱顿大学教授马森布罗克在克莱斯特发现的启发下发明了收集电荷的“莱顿瓶”。
1752年美国科学家富兰克林冒着生命危险,做了著名的风筝实验捕捉雷电,证明了电和闪电是同样的物质。他用金属丝把一个很大的风筝放到云层里去,在金属丝上还挂了一串钥匙,并在金属丝的下端接了一段绳子。当时富兰克林一手拉住绳子,另一手轻轻触及钥匙。他立即感到一阵猛烈的冲击(电击),同时还看到手指和钥匙之间产生了小火花。这成为一件轰动一时的大事。一年后,富兰克林制造出了世界上第一个避雷针。
1799年,伏打发明了电池,成功地将化学能转化为电能。伏打发明电池使人类从静电时代走向了动电时代。
▲法拉第圆盘发电机 法拉第圆盘发电机是世界上运用电磁感应原理的第一台发电机,诞生于1831年,可以将驱动圆盘用的机械能转变成电能。
◇延伸阅读
法拉第不仅发现了电磁感应规律,还制造出了世界上第一台发电机,为人类开启了电能宝库的大门,人类从蒸汽时代过渡到电气时代。作为一种新能源,电力为我们的生产、生活带来了极大的方便。
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