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[原创]十年之前,你不属于我我将你追求;十年之后,我的名字已经烙印在你身上无法消除

 堪寻 2021-02-18

法拉第是我最崇敬的一位物理学家,没有之二。

提起法拉第,相信你脑海中第一反应就是“电磁感应”。

关于法拉第与电磁感应,让我想起了一首叫做《十年》的歌。

如果法拉第去唱KTV嗨歌,一定会把歌词改成下面这样,向”电磁感应“来表白:

十年之前,你不属于我我将你追求;十年之后,我的名字已经烙印在你身上无法消除

现在,就让我们走进法拉第与电磁感应的故事吧!

1820年,奥斯特发现的“电生磁”现象,这个发现震惊无数的科学家,当然也震惊了法拉第。

不久之后,法国物理学家安培和阿拉戈发现,通电螺线管周围的磁场与条形磁体相似,于是它们制造出了电磁铁。

法拉第对这些现象进行了认真的思索,他认为电和磁在本质上是可以互相转换的。如果电流可以产生磁场,那么磁场也应该能够产生电流。

1822年,他在日记中就写下了“由电产生磁,由磁产生电”的探索工作。

但是科学的道路是曲折的,同奥斯特一样,他也为一个先入为主的错误想法付出了十年的代价。

他想当然地认为,闭合回路中产生能否产生感应电流,只与是否存在磁力有关。所以只要把磁铁靠近闭合回路放置,闭合回路中就能出现持续的电流,产生的电流可以通过电流计来检测。

根据这个设想,他一次次地实验,一次地失败。

他想,是不是因为磁力不够强,于是可以用通过强大电流的电磁铁代替磁铁以获得更加的磁力,但是仍没有看到电流的出现。他又用铜环代表闭合导线,仍旧是一无所得。

就这样,他断断续续地进行探究,转眼间过去了将近十年,成功依旧渺茫。

1831年,他又把工作的重心放在电磁的探索上,8月的一天他取了一个软铁环并用线圈A和B缠绕着它。线圈B跟一个电流计相连,组成一个闭合回路。线圈A与电池组相连,组成一个电磁铁。


他发现,当线圈A与电池组接通的一瞬间,电流计的指针摆了一下,随即又停在了原处。在他断开线圈A与电池组的连接时,又发生这一现象。

这跟他设想的不一样,并且电流计的指针也没有持续地偏转,成功的大门开了一个缝隙,但此时的他却没有看过。

转眼间两个月又过去了。他又接二连三地看到了同样类似的现象,当他把永磁体插进导线圈中也看到电流计指针摆动。

成功之门的缝隙越开越大,胜利之光已经照在法拉第的脸上。

他终于恍然大悟,原来产生的电流的不是连续的,而是瞬时的。――这跟他完成没有预料到的。

历经十年的10年,法拉第终于发现磁生电的秘密,他的这一发现就是我们现在熟悉的电磁感应现象。根据这一现象 他制成了世界上第一台发电机。


在探究的历程中,法拉第一直坚持写日记,这些日记共有7册之多。

今天,这7册日记仍然是一份宝贵的财富,它向我们展示了法拉第在科学探索中的创造性思维。

如果说在电磁学的历史中,奥斯特是启蒙者,麦克斯韦是集大成者,那么法拉第就是垦荒者。

《改变世界的五个方程》的作者吉伦曾这样评价法拉第

“法拉第和奥斯特共同揭示了,电可以产生磁,磁也能产生电。这种亲缘关系是如此的紧密,如此的相互依赖,自然界中再没有可与之相媲美的了……身为一个普通工人的儿子,法拉第发现并揭示了自然界一个传大奥秘,它意味着工业革命的结束和电气时代的开端。”

在探究“电磁感应现象”的道路上,还有两个科学家也应该让我们铭记。

第一个是美国科学家亨利。

1830年8月,亨利就发现了磁生电现象――这要比法拉第的发现早一年。

但是亨利为了更好演示他的发现,把开始制作一个很大的电磁铁,但就在这段时间,法拉第也发现并电磁感应现象,并公之于众。虽然几乎可以肯定,亨利的发现是在法拉第的发现之前,但在发表日期上法拉第占了先。因此,优先权归理所当然地归属于法拉第。

值得欣慰的是,后来亨利和法拉第成为了好友。

有一次,法拉在观看了亨利的实验后,像个孩子一样的狂喜,高兴地跳了起来并高呼着:“美国佬的实验好哇!”

另一个是瑞士物理学家科拉顿。

如果说亨利失去电磁感应发明权是因为谨慎,科拉顿的原因就有些“奇葩”――竟然是因为跑得不够快。

1825年,科拉顿就多次将磁铁放以线圈里面去,希望产生出电流来。

他担心磁铁的磁力影响电流计,就把电流计放到另一个房间内,用长长的导线连过去。他将磁铁放入线圈后,再跑到另一间屋去看电流计的指针是否发生改变。

但是因电流是瞬间的,等他跑过去“黄花菜都凉了”,所以他一直也没有看到期望的结果。


试想,如果科拉顿也像法拉第一样把电流计和线圈一起放在面前,那么电磁感应现象就会提前6年得以发现。

但是历史没有假设。究其原因,科拉顿的失败也并非只是因为“运气差”,更多的是因为他对这个问题的研究方法不当。

关于法拉第和电磁感应现象的故事讲完了。

好像还是有一点儿意犹未尽,那就让我们来借助电磁感应来一段深情的表白吧!

单身狗的福利来了!!

好像灵敏电流计指针随导体切割磁感线而摆动一般,我的心,我的心,也在你温暖目光划过我寂寞心弦时禁不住地轻颤,刹那间,刹那间,一股爱的电流开始在血液里无声的蔓延。

             
 

[物理释义]电磁感应现象是指闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生电流的现象。产生的电流叫做感应电流。这一现象是由英国科学家法拉第于1831年发现的。需注意的是,这里所说的“运动”是指相对运动,包括磁体不动,导体运动;导体不动,磁体运动;或磁体与导体都不动,但磁场强弱发生变化等情况。

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