法拉第与电磁感应

Posted 2023-01-04 法拉第

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本文目录

1、法拉第与电磁感应

2、英国叩响电气时代大门的法拉第

法拉第与电磁感应

青蛙小牛鸭子鹦鹉狐狸灰狼考研逃犯古代玄武门

英国叩响电气时代大门的法拉第

专题：叩响电气时代大门的法拉第

曾有一个政治家问法拉第，他的发明有什么用处。他回答说：“我现在还不知道，但有一天你将从它们身上去抽税。”

法拉第在1831年发现的电磁感应现象，预告了发电机的诞生，开创了电气化的新时代。他毕生致力于研究的科学理论——场的理论，引起了物理学的革命。

1791年9月22日，迈克尔·法拉第诞生在英国伦敦城郊，父亲詹姆斯·法拉第当时只有30岁。他原来住在约克郡乡下，是个乡村铁匠，5年以前，他和一个有爱尔兰血统的农家姑娘结了婚，婚后不久，他就带着新娘，离乡背井，来到伦敦城南萨里郡的纽英顿镇，租下几间屋子，开了一个小铁匠铺。他父亲体弱多病，铁匠铺开不下去了，最后只好盘给人家，自己去当帮工。为了维持生活，法拉第12岁当报童，13岁去里波先生的书店里当学徒，学装订手艺。从此，法拉第走上了生活的道路。

在里波先生的书店里，有无数的藏书，书籍是智慧的源泉，是知识的海洋。法拉第每天在劳动了一天之后，在微弱的灯光下面拼命地读书，如痴如醉。法拉第最喜欢的是书中讲的那些电的现象和化学实验，这些东西把法拉第深深地迷住了。

里波先生的书店在伦敦很有名气，加上法拉第手艺出众，态度和气，赢得了顾客的好感，因此，皇家学会很多会员都乐意把自己的科技书籍送来装订。顾客中有位当斯先生很喜欢法拉第，有一次他送给法拉第几张入场券，让他去皇家学院听大化学家戴维的讲座。第一次聆听戴维的讲座，法拉第就被这个智慧的人物吸引住了，他感觉到了戴维天才的光华和热力，后来他一共听了四次戴维的讲座，并仔细地做了笔记。

1812年的冬天，21岁的法拉第来到了伦敦皇家学院，他要求和著名的院长戴维见面谈话。作为自荐书，他带来了一本簿子，里面是他听戴维讲演时记下的笔记。这本簿子装订得整齐美观，这位青年给戴维留下了很好的印象。于是法拉第来到皇家学院化学实验室当了戴维的助手。科学圣殿的大门向学徒出身的法拉第打开了！

当上了戴维的助手后，不久他就成为了皇家学院的一员。1813年戴维夫妇决定去欧洲大陆游历，他们带着法拉第作为秘书。这次旅游共进行了18个月，这对法拉第的教育起了重大作用。他见到了许多著名的科学家，像安培、伏特、阿拉戈和盖·吕萨克等，其中几位学者立即发现了这位陪伴戴维的朴实年轻人的才华。

法拉第的科学活动是惊人的。他从欧洲大陆旅游回来后，几年内都致力于化学分析，并在皇家学院担任助手工作，其中包括对戴维的重要协助。他在1816年发表的第一篇论文，是论述托斯卡纳生石灰的性质的。1860年前后，法拉第的研究活动结束时，他的实验笔记已达到1.6万多条，他仔细地依次编号，分订成许多卷，在这里法拉第快乐地显示了他过去当装订工时学会的高超技能。这些笔记以及其他在装订成书以前或以后的几百条笔记，都已编成书分卷出版，其中最著名的是他的《电学实验研究》。

大约1830年以前，法拉第主要是一位化学家，但他曾在1821年第一次着手研究电和磁，可能由此而种下了种子，10年以后即有了伟大的发现。法拉第的第一个科学活动时期终止于1830年，那时他已成为很有成就的专业分析化学和实验顾问，而且更重要的是，由于他的坚实的科学成就，很快就赢得了国际声誉。这些科学成就包括制备一些新的碳化合物，如由他命名的“高氯化碳”或现代命名的六氯乙烷和四氯乙烯，以及研究伦敦照明用的气体（法拉第的哥哥在该部门工作）。这种气体是用动物油加热而制成的，储存在圆柱形铁罐内，它往往在铁罐内残留下一种液体。法拉第非常仔细而巧妙地对这种残余液体进行了分析，发现它含有一种沸点固定在80℃的成分，它的大致组分为CH，这就是苯，它是有机化学的主要支柱之一。但是法拉第发现苯时，并没有认识到它在后来的重要性，当然也不了解它的奇异的分子结构。这些发明和发现表明，如果法拉第没有其他贡献，他也将被认为是杰出的化学家。

1818年起，法拉第和一位外科医生、皇家学会会员斯托达特合作了几年，试图制造出一种改良钢，它的防锈能力要比英国当时所用的钢产品更强，能用来制造更锋利的刀片。当时的冶金技术仍然偏重于经验技术。印度生产的一种“乌兹钢”，是当时最优质的刀片钢。法拉第和斯托达特在铁内掺入其他金属，例如铂、银、钯、铬等，制成了各种合金钢，但斯托达特在1823年去世，法拉第于是转到其他工作上去了。他们当时是有可能发现现代冶金学的一些重要结果的。他们所制刀片的一些样品至今仍保存着，其中有一些质量很高。

所有这些工作都证明了法拉第卓越的化学才能和工艺才能。他把自己的丰富经验总结为一本600多页的巨著《化学操作》中，于1827年出版。这是法拉第除了电学研究和其他研究论文集外所写的唯一的一本书。就是在今天仔细阅读它，也会给人一种直接和新颖的非凡印象。

戴维曾想表示他对法拉第的感激，但皇家学院经济一直很困难。1825年他建议任命法拉第为实验室主任，以表示他的敬意。此后不久，法拉第创办了一个定期的“星期五晚讲座”，至今仍延续下来。法拉第曾花费了许多精力来提高他的讲演艺术，并且为此而名声卓著。他对讲演提出了各种建议和准则，完善到包括一切细节，这些建议和准则一直传给了皇家学院现在的讲演人。尽管皇家学院的听讲费颇为昂贵，但只要是法拉第讲演，讲演大厅里就会挤得水泄不通。除了星期五晚讲座外，法拉第还为儿童设立了专门的通俗讲演，在圣诞节期间举行，他的圣诞节讲座的主题之一是《蜡烛的化学史》。一个多世纪以来，它曾经鼓舞了无数青年人，使他们从中获得快乐。这本书已被译成了许多种文字。一旦有了可能，法拉第就拒绝大部分兼职工作，严格地削减社会活动，而把全部精力用于实验研究。人们得到的印象是，只有实验研究才是他真正的兴趣所在。他不参加任何社会活动，并且拒绝了许多授给他的荣誉，包括1857年要选他为皇家学会会长。

法拉第成就最大的时期是1830～1839年，当时他是对现代电学发现做出贡献的第一流科学家。1821年，他研究了奥斯特发现的电流的磁作用，取得了一项重大发现：磁作用的方向是与产生磁作用的电流的方向垂直的。法拉第还制成了一种电动机，证明了导线在恒定磁场内的转动，他甚至还证明了在地磁场内的这种转动，这个实验给他本人和他的同时代人都留下了深刻的印象。

法拉第坚信，电与磁的关系必须被推广，如果电流能产生磁场，磁场也一定能产生电流。法拉第为此冥思苦想了10年。他做了许多次实验结果都失败了。直到1831年年底，他才取得了巨大的突破。他发明了一种电磁电流发生器，这就是最原始的发电机。这时的法拉第不仅做出了跨时代的贡献，而且奠定了未来电力工业的基础。

19世纪50年代，法拉第的科学活动能力有所减弱。他又为记忆力和身体日益衰退而苦恼，虽然仍能做些实验，但速度已不如前。他力图找出重力和电之间的相互作用，结果是否定的。但这种探索从法拉第到爱因斯坦，一直到现在，仍在继续进行。1862年，法拉第做了最后一次实验，试图发现磁场对放在磁场内的光源发出的光线的影响，但结果是否定的，因为他用的仪器还不够灵敏，不能探测到这种微细的效应。30年后，当时还是青年的塞曼，从阅读法拉第的实验计划中受到启发，他用更精密的仪器重新做实验，结果发现了塞曼效应，它是新原子物理学的先兆之一。

法拉第被公认为世界上最伟大的“自然哲学家”之一。法拉第的伟大成功也许部分地正是由于他所生活的时代。丰富的想象力加上足智多谋的实验才能，工作热情和相应的耐性，使他能够迅速地分辨假象，统观一切。他具有哲学思想，他在几何学和空间上的洞察力，以及善于持久思考的能力，正好补偿了他数学上的不足。在他留下来的笔记中，有下面一段话：

“我一直冥思苦索什么是使哲学家获得成功的条件。是勤奋和坚韧精神加上良好的感觉能力和机智吗？难道适度的自信和认真精神不是必要的条件吗？许多人的失败难道不是因为他们所向往的是猎取名望，而不是纯真地追求知识，以及因获得知识而使心灵得到满足的快乐吗？我相信，我已见到过许多人，他们是矢志献身于科学的、高尚的和成功的人，他们为自己获得了很高名望，但是他们心灵上总是存在着妒忌或后悔的阴影，我不能设想一个人有了这种感情能够取得科学发现。至于天才及其威力，可能是存在的，我也相信是存在的，但是，我长期以来为我们实验室寻找天才却从未找到过。不过我看到了许多人，如果他们真能严格要求自己，我想他们已成为有成就的实验哲学家了。”

开尔文勋爵对法拉第非常了解，他在纪念法拉第的文章中说：“他的敏捷和活跃的品质，难以用言语形容。他的天才光辉四射，使他的出现呈现出智慧之光，他的神态有一种独特之美，这有幸在他家里和皇家学院见过他的任何人都会感觉到的，从思想最深刻的哲学家到最质朴的儿童。”

1860年，法拉第发表了他最后一次圣诞节讲演，1864年，他辞去了皇家学院教授职务。他于1867去世，终年76岁。

法拉第与电磁感应

法拉第与电磁感应

英国 叩响电气时代大门的法拉第

英国叩响电气时代大门的法拉第