澳门金沙网站多少成功只在一瞬间——法拉第
分类:故事寓言

  一天,丹麦哥本哈根大学的厄斯特教授发现了电和磁的奇特现象,当他把一根通过电流的铁丝靠近指南针时,指南针的磁针竟受到铁丝的吸引,跳动地改变了方向。但当时并没有人能解释其中的原因,也没有引起人们足够的重视。1920年,德斐教授终于揭开了这个秘密。他通过许多实验证明:凡是铁与钢被环绕着一根通过电流的铁丝,它便成为磁铁了,这就是“电磁铁”。

1820年奥斯特发现了电流的磁效应,使整个科学界受到了极大地震撼。他的发现普遍引起了这种对称性思考:既然电流能够引起磁针的运动,那么能不能用磁铁使导线中产生电流呢?为了解决这一问题,有些科学家又积极地展开了研究,著名的法国科学家安培便是其中之一。虽然他为了解决这个问题。想尽了一切方法进行实验,但总是保持线圈中的电流不变,犯了根本性的错误,没能获得成功,令人遗憾。 法拉第坚信:电与磁有联系,电流能产生磁场,磁场也就一定能产生电流。在这些信念的支持下,他坚持了10年。1831年8月29日法拉第在他的日记中首次写下了成功的记录:把两个线圈绕在一个铁环上,一个线圈接电源,另一个接“电流表”,当给一个线圈通电或断电的瞬间,在另一个线圈上出现了电流。法拉第因此大获成功,名垂青史。 实际上,在法拉第发现电磁感应现象的6年之前,另一位瑞士年轻的科学家科拉顿(J.D.Colladon,1802—1892)于1825年也做过了类似的实验。由于他未能把握住时机,结果未能摘夺电磁感应发现者的桂冠,令人惋惜。科拉顿的实验是这样做的:他把一块磁铁插入用导线绕成圆筒状的线圈中,认为这样或许能产生电流。于是他把一只灵敏电流计与线圈相连,为了防止磁铁对灵敏电流计的影响,他用了很长的导线把灵敏电流计接好后,放在另一个房间里。由于他没有助手,他只好把磁铁插入线圈后,并让磁铁停留在磁铁中,然后迅速地跑向另一个房间观察灵敏电流计的是否偏转,他看到的结果是灵敏电流计的指针仍停留在零刻度处。他再回到有线圈的那个房间,把磁铁抽出来并放好,再跑到另一个房间里去看灵敏电流计,结果是仍没有看到灵敏电流计的偏转。 现在看来,科拉顿的装置是完全正确的,实验方法也是对的,那么遗憾出自哪里呢?这是因为电磁感应现象是一种“暂态”现象:只有当线圈中的磁场发生变化时,才会发生电磁感应现象,灵敏电流计的指针才会发生偏转;如果线圈中的磁场稳定不变,就没有电磁感应现象发生,因此灵敏电流计的指针也就不会发生偏转。也就是说,灵敏电流计的偏转只发生在磁铁插入或抽出线圈的这一瞬间,一旦磁铁插入线圈静止不动,灵敏电流计的指针又会回到零刻度处。由此看来,在科拉顿的实验中,并不是没有产生电磁感应现象,也并非灵敏电流计的指针没有发生偏转,而是在他从一个房间跑到另一个房间时,灵敏电流计的指针早偏转过而又回到了零刻度处,这是科拉顿犯了一个令人遗憾的错误所致,他没能抓住发生电磁感应的“瞬时”而“跑”失良机呀! 法拉第之所以会大获成功,其实他的实验装置与科拉顿的实验装置并没有什么两样,只不过他是把灵敏电流计就放在自己的身边。在磁铁插入线圈的瞬间,灵敏电流计的指针明显地发生了偏转。由于他紧紧地抓住了这个“瞬间”,所以他成功了,发现了电磁感应现象,并制造出了世界上第一台真正意义上的发电机。

  这一发现引起了当过七年订书工人而自学成才的英国青年法拉第(1791—1867年)的强烈兴趣。他找来了电池、铁丝、磁针,亲自动手做了这个实验。这是人类发明史上最有趣的“魔术”之一。当铁丝一通上电流,铁丝附近的磁针就被无形的“魔力”引向一边,而通电铁丝放在磁针上面时,磁针偏向一边,放在下面,磁针就会向反方向偏去……在德斐教授的帮助下,在前人研究成果的基础上,1821年他发现了电和磁的另一相反现象,这就导致了“感应电流”的产生。

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  1822年的一天,法拉第在日记中向自己提出:“既然通电可以产生磁铁,那么,为什么不能用电磁铁产生电呢?我一定要反过来试一试,转磁为电!”他把磁石安插在一个铜丝圈内,又用了一根通了电的铁丝,靠近一根未通电流的铁丝。他反复调试,不停地变换着铁丝与磁石的各种联系形式,终于弄清了电与磁的关系:“电流通过时,铁块成了磁铁;电流停止时,磁力消失。”

  1831年10月17日,法拉第把一块圆形磁石插入绕有铜丝圈的长筒内,忽然电流计上的指针动了起来,他又迅速地将磁石抽出来,指针晃了几下。

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