第1个回答 2008-03-23
1820年起,电磁热席卷欧洲,研究结果大量发表,众说纷纭,真伪难辨。
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,其中包括奥斯特和安培的实验。在实验过程中他发现了一个新现象: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,如果在磁极周围有载流导线,这导线也会绕磁极旋转,这就是电磁旋转现象。
从1824年到1828年,法拉第多次进行电磁学实验。他仔细分析电流的磁效应,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?于是他做了一系列实验,想寻找导体中的感应电流,其中有:
线圈接电池通电,一根导线置于线圈近旁,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。
令导线穿载流线圈而过,再接于电流计,也未发现感应电流。
再将导线绕成线圈置于载流线圈内,仍未发现感应电流……。
尽管“磁转化为电”的迹象还未找到,法拉第的信念始终没有动摇。他在实验日记里多次记录了不成功的尝试,顽强的意志跃于纸上。
1831年8月29日,法拉第终于取得突破性进展。
这次他是用一个软铁圆环,环上绕两个互相绝缘的线圈A和B。法拉第在日记中写道:
“使一个有10对极板,每板面积为4平方英寸的电池充电。用一根铜导线将一个线圈,或更确切地说把B边的线圈的两个端点联接,让铜线通过一个距离,恰好经过一根磁针的上方(距铁环3英尺远)。然后把电池联接在A边线圈的两端;这时立即观察到磁针的效应,它图311法拉第的电磁感应线振荡起来,最后又停在原先的位置圈上,一旦断开A边与电池的联结,磁针再次被扰动。”
法拉第继续试验,注意到如果维持通电状态,磁针毫无反应。法拉第这才猛省,原来这类感应现象有特殊性,是和瞬间变化的过程联系在一起的。
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,当磁棒张合之际,电流计的磁针也不断摆动。
一个月后,法拉第对各项试验作了总结,向英国皇家学会报告说:产生感应电流的情况可以分为五类: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。
法拉第只是定性地用文字表述了电磁感应现象。1833年楞茨(Lenz)进一步发现楞茨定则,说明感应电流的方向。1845年才由纽曼(F.E.Neumann,1798—1895)以定律的形式提出电磁感应的定量规律.