电生磁？ 磁生电？
——电磁感应现象的发现
从l820年起，由于奥斯特的工作，电磁热席卷欧洲，学术刊物上涌现出形形色色的
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。1821年英国《哲学学报》的编辑约法拉第写一篇关于电磁问题的述评，这件事导致法拉第开始了电磁学的研究。
法拉第当时正在英国皇家研究所做化学研究工作。他原来是一名文具店学徒工，从小热爱科学，发愤自学，在化学家戴维的帮助下，他进到皇家研究所的实验室当了一名助手，开始显露才华。1821年他受任为皇家研究所实验室主任。
法拉第在整理电磁学文献时，为了判断各种学说的真伪，亲自做了许多实验。在实验过程中他发现了一种新现象，如果在载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导线也会围绕单独的磁极旋转。这就是著名的电磁旋转实验，如图1所示。这一装置实际上就成了最早的电动机。
法拉第和奥斯特一样，笃信自然力的统一，很早就开始寻找“磁生电”的迹象。从1824年到1828年，法拉第多次进行电磁学实验。他仔细
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了电流的磁效应，认为电流与磁的相互作用除了电流对磁、磁对磁、电流对电流，还应有磁对电流的作用。他想，既然电荷可以感应周围的导体使之带电，磁铁也可以感应铁质物体使之磁化，为什么电流不可以在周围导体中感应出电流来呢？于是他做了一系 图1 法拉第的电磁旋转实验
列实验，想寻找导体中的感应电流，其中有如下三个：
（1）线圈接电池通电，一根导线置于线圈旁边，导线两端接电流计构成回路，结果在电流计中未发现感应电流。
（2）令导线穿过载流线圈，再接上电流计，也未发现感应电流。
（3）令导线绕成线圈置于载流线圈内，电流计仍未指示出电流。
尽管“磁转化为电”的迹象始终未找到，但他的信念并没有动摇。法拉第在实验日记里多次
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了失败的尝试，也多次表达了自己的信念。
就在1831年8月29日这一天，法拉第终于取得了突破性的进展。
这次他是用一个软铁圆环（图2），环上绕两个互相绝缘的线圈A和B。线圈A和电池连接，线圈B用一导线连通，导线下面平行放置一只小磁针。法拉第注意到，当接通电池的瞬间，小磁针突然跳动一下；切断电池时，也有同样现象；如果维持接通状态，则毫无反应。法拉第猛然醒悟，原来这种感应是和瞬间过程联系在一起的。
图2 法拉第发现电磁感应
接着，法拉第又做了一个实验。他取来一根铁棒，在铁棒上绕以线圈，再和电流计相接，铁棒两端各放一根磁棒，如图3所示。当磁棒张合之际，电流计的磁针也不断摆动。法拉第想，这两个实验成功的关键在哪里呢？如果没有铁质，还会不会有这类现象？于是他用木料做A、B线圈的芯子，线圈A改接强大的电池组，结果依然有感应，说明电磁感应只和电流的变化有关。如果电流不变，即使电流大到使导线灼热，也不会产生感应。
法拉第继续做实验，他于1831年10月17日
以磁棒插入线圈，如图4，发现在磁棒插入和拔出 图3 法拉第进一步研究电磁感应
的瞬间，线圈会产生感应电流。
他把磁棒运动引起的感应称为“磁电感应”，而把先前发现的两个线圈间的感应称为“伏打电感应”，因为两个线圈中有一个是接到伏打电池上的。 图4 法拉第日记中的一张图
他不满足于瞬时效应，总想能直接实现磁生电。于是继续做实验，终于在1831年10月28日用旋转铜盘做成功了。他把铜盘置于马蹄形磁极之间，如图5。从铜盘的轴心和边沿引两根导线接于电流计旋转铜盘，就从这两根导线引出了持续的电流。
这样一来，法拉第创造了第一台最原始的发电机。电动机加发电机，电的时代可以说就是从这里开始的。 图5 法拉第日记中的另一张图
同年11月24日，法拉第对各种试验做了总结，向英国皇家学会
报告
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说：他可以把产生感应电流的情况分为五类：①变化中的电流；②变化中的磁场；③运动的稳恒电流；④运动中的磁铁；⑤运动中的导线。
就在法拉第宣布发现电磁感应现象的前后，也有一些科学家在做电产生磁的研究。例如：美国的亨利（J．Henry）在研究电磁铁的过程中也发现有电磁感应现象。他不大放心，迟疑不决，没有公开发表自己的结果。还有一位瑞士物理学家，叫科拉顿。他已经接近发现的边缘，但实验的安排有问题。他为了避免磁铁对电流计的影响，特意把电流计放在隔壁房间里，他一个人做实验，只能来回奔跑，他先在一个房间里把磁铁插入线圈，再跑到另一房间里去观察电流计的偏转。每次得到的都是零结果，失去了观察瞬时变化的良机。
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