法拉第电磁感应实验

电磁感应现象是谁发现的？

电磁感应现象是迈克尔·法拉第发现的。迈克尔·法拉第，英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，被称为“电学之父”和“交流电之父”，1831年10月17日发现电磁感应现象。爱因斯坦在他的学习墙上放着法拉第的一张照片，并将其与牛顿和麦克斯韦放在一起。迈克尔·法拉第的人生经历1791年9月22日，英国萨里郡纽因顿镇，一个名叫詹姆斯·法拉第的穷铁匠，迎来了他第三个孩子的降生。这个孩子，就是后来被称为“交流电之父”的英国著名物理学家、化学家迈克尔·法拉第，由于家境贫寒，他只上过两年小学就辍学当了报童。没有受过正规学校教育的法拉第，最终却成为伟大的物理学家和化学家，是19世纪科学史上最具有影响力的人物之一。

谁发现了电磁感应现象?

电磁感应现象的发现者是迈克尔·法拉第。电磁感应又称磁电感应现象，是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。迈克尔·法拉第，英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，他是英国著名化学家戴维的学生和助手，他的发现奠定了电磁学的基础，是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的先导。法拉第发明的圆盘发电机，是人类创造出的第一个发电机。由于他在电磁学方面做出了伟大贡献，被称为“电学之父”和“交流电之父”。

法拉第发现电磁感应的实验是什么实验？叫什么名字？

从1831年起，法拉第的科学工作进入一个新阶段。早在1824年，他就论证过，既然电对磁有作用，那么磁也应当对电有反作用。经过多次实验,他终于在1831年8月获得成功。他在一个圆形软铁环两边绕上A、B两组线圈,在A组线圈同伏打电池接通或切断的瞬间,B组线圈中会感生出电流，法拉第把这叫做“伏打电感应”。10月又发现，磁铁和导线的闭合回路有相对运动时，回路中会产生感生电流，法拉第称之为“磁电感应”。伏打电感应孕育了变压器的诞生，磁电感应预告了发电机的出现。这两类电磁感应现象的发现为电在未来的大规模应用奠定了基础。这项工作获得了皇家学会的科普利奖章。

伟大的实验家法拉第研究了什么？

法拉第是科学史中最让人崇拜和尊敬的人物之一，不同于他的同事们，他既没有受过什么教育，也没有闲暇时间。作为英国一位铁匠十个孩子中的一个，除了去学校学会读书写字，法拉第从来就没敢奢望进大学。12岁时，他就开始自己谋生，学校生涯就此结束。但是有些人往往有强烈的好奇心，他们不可法拉第遏止地要探寻这样一些问题，诸如：世界是什么组成的，或者为什么人们以这种方式行事，或者是什么使事物运转。法拉第就是这样一位具有不倦好奇心的人物。他还交了一点好运：找到一份在装订厂里当学徒的工作，就在他为书籍装订封面的同时，还贪婪地阅读书中的文字。他读了《大英百科全书》（Encyclopaedia Britannica）中关于电的文章和拉瓦锡的《化学基础论》。他还读了（并装订了）简·马舍特（Jane Marcet，1769—1858）的《化学谈话》（Conversations on Chemistry），这本书在19世纪初是一本广泛流传的通俗读物。随后另一个好运降临法拉第生活。一位顾客送给法拉第几张票，是皇家研究所戴维的四次演讲票。法拉第极为高兴，对那四次讲座的全部内容都作了详细记录，他把这些记录装订好后送给戴维，并附上一封希望在研究所当助手的申请书。几个月后，戴维果然给法拉第提供了这份工作。戴维的一个同事说，“让他洗瓶子吧，如果他确实不错，他会接受这份工作；如果他拒绝，那他什么事情也干不成。”这一工作的薪金比法拉第订书的工资要少，但这个机会他正求之不得呢。不久，戴维在1813年访问欧洲，随身带上法拉第作为秘书和科学助手。尽管戴维的夫人把法拉第当做仆人，但这位年轻人从无怨言，而是利用这个机会见到了科学界的关键人物，其中包括伏打、安培（André-Marie Ampère，1775—1836）、盖吕萨克（Josep Louis GayLussac，1778—1850）、阿拉哥（Arago，1786—1853）、洪堡（Alexander von Humbokit，1769—1859）和居维叶。他们在欧洲各地旅行，从一个实验室到另一个实验室，完成各种实验，参加各种演讲，在这个过程中，法拉第接受了他从未有过的教育。1815年，他们返回英国，法拉第正式成为实验室助理，负责皇家研究所的矿物收藏和仪器主管。他成了戴维在实验室里的得力助手，因为他灵巧、内行并且投入，经常从早上9点一直工作到晚上11点。几个月后，他的工资增加为年薪100英镑，这一年薪一直保持到1853年。当法拉第读到奥斯特1820年做的实验后，他和科学界其他人一样，感到非常兴奋。奥斯特的磁针显示，电流不是像大家想的那样，沿着直线从导线的一端流向另一端，而是围绕着导线。巴黎的安培证实了这一思想，他证明，如果两根载流导线平行放置，其中一根处于可随意运动的状态，当两根导线电流方向一致时，它们互相吸引；如果电流方向相反，则互相排斥。法拉第自己动手做了一个简单的实验。1821年9月，他演示了“电磁旋转”，让载流导线围绕着一块固定的磁铁旋转，同时又让磁铁围绕一根固定的载流导线旋转。这是第一个原始的电动机。遗憾的是，戴维因此而对法拉第生气了，他声称法拉第窃听了戴维与沃拉斯顿（William Hyde WoUaston，1766—1828）的谈话，因为谈话中涉及类似的实验。法拉第承认他也许受到谈话的启示，但是他的装置有实质上的不同，沃拉斯顿和历史也都承认这一点。无论如何，这也许是法拉第最不足道的发现，他正在酝酿更大的发现。1822年，法拉第在他的笔记本中写道：“把磁转变为电。”奥斯特用电产生磁（磁针反映了磁力），为什么逆过程不可能发生呢？法拉第从安培和另一位物理学家斯图根（William Sturgeon，1783—1850）提出的设想开始着手。他先是准备一个铁环，铁环的一部分用线圈缠绕，合上电键即可引入电流。铁环的另一部分也缠绕线圈，然后连接到电流计。他想第一个线圈的电流也许会在第二个线圈中引起电流。电流计可以测量第二个电流并显示结果。这一想法真的成功了——这正是第一个变压器——但是结果让人有点吃惊。尽管在铁环中有稳定的磁力，但在第二个线圈中却没有稳定的电流通过。取而代之的是，仅当法拉第闭合线路时，第二个线圈才会出现瞬时电流——电流计跳了一下。然后当他再次切断线路时，又产生了瞬时电流，标志是电流计又跳了一下。由于法拉第不懂数学，他只能形象地解释这一现象，并且提出磁力线这一概念。他注意到，如果在纸片上撒有铁屑，上面放一块强磁铁，轻轻敲击，铁屑就会沿着他所谓的磁力线呈现出某种模式。他想象电流形成某种磁场，从源头向所有方向辐射。当他在实验中合上线路时，力线辐射出去，而第二个线圈则切割了这些力线。这时，第二个线圈里就有感应电流。当他断开线路时，力线“收缩”，第二个线圈又切割了力线，从而再次生成感应电流。他还研究了条形磁铁的力线、像地球一样的球形磁铁的力线和载流导线的力线。这是自从伽利略和牛顿提出机械论宇宙以来，第一次以一种更富创造力的新眼光来看待宇宙，这就是场理论的出现。1831年，法拉第在皇家研究所的一次大型普及讲座中，用另一种方法演示了力线。他拿起一个线圈，把磁铁插入线圈中。与线圈相连的电流计指针开始晃动，当磁铁的运动停止时，晃动也停止。当他把磁铁取出时，电流计又有显示。磁铁在线圈里面运动，也有显示。如果把线圈移过磁铁，电流计也会显示。但是如果磁铁在线圈中静止不动，电流计就没有电流。法拉第发现了电磁感应原理。也就是说，他发现通过机械运动与磁的结合可以产生电流。这就是发电机的基本原理。[另一位物理学家，美国的亨利（Joseph Henry，1797—1878）也精彩地演示了这一相同的思想，但是他没有及时发表。于是，一心专注于工作的法拉第获得了发现权的荣誉，对此亨利欣然接受]当然，法拉第下一步的目标就是建造一台能够产生连续电流的发电机，而不是实验中那种断断续续的感应电流。为此他做好一只铜盘，使其边缘在永久磁铁两极间通过。当铜盘转动时，会产生电流，引出电流就可派上用场。通过水轮或蒸汽机推动轮盘转动，流水的动能或者燃料燃烧后的能量就转变成了电能。今天的发电机与法拉第的原始装置已经大不一样，经过50多年的改进它才投入实际应用，但它无疑是迄今最重要的电学发现。从孩提时代起，法拉第就对自然力和自然现象的相互联系与统一性有深刻的信念，他承认，他在1844年发表的场理论和他对磁、电和运动的相互联系性的探讨，都是围绕这一信念而展开的工作。1845年11月5日，他在皇家学会宣读的论文《论光的磁化和磁力线的启示》一开头写道：“我长期持有这一观点，几乎就是一种信念，就和许多自然知识爱好者一样：我相信，物质的作用力虽然形式不同，却有共同的渊源；或者，换句话说，它们是如此直接联系和相互依赖，以至于它们都是相互可转化的，并在其作用中拥有同等的能力。”起初，没有多少人重视法拉第的场理论，但是法拉第对自然统一性的信念被焦耳、汤姆生、亥姆霍兹、克劳修斯和麦克斯韦以多种方式在以后几十年的工作中得到证实。与此同时，法拉第和戴维之间的关系继续恶化。随着时间流逝，戴维不得不承认法拉第正在超过自己，于是他开始变得忌妒和怀恨。当法拉第的名字报到皇家学会，准备被接纳为会员时，戴维表示反对。尽管戴维一个人投了反对票，法拉第还是在1824年当选为皇家学会会员。1825年，法拉第成了实验室主任，1833年担任皇家研究所化学教授。法拉第是一位温文尔雅、忠于职守的人，他宁可把时间花在实验室里，或在家里陪伴妻子巴拉德（Sarah Barnard），对戴维的行为从不回击。他还有很多的事情要做。丁铎尔（John Tyndall，1820—1893），作为法拉第在皇家研究所的继承人，曾这样形容法拉第：他“是一个容易激动、生性火爆的人，但是经过高度自律，他已经把这种火爆转变成了生命中的闪光和动力，而不是让其耗费在无谓的激动中”。对于伟大的实验家法拉第，我们深怀敬意，正如英国物理学家卢瑟福（Ernest Rutherford，1871—1937）在1931年所说：“回顾过去，我们越是研究法拉第的工作，就越是感受到作为一个实验家和自然哲学家，他所具有的那种无与伦比的才能。当我们考虑他的发现和这些发现对科学和工业进步的影响时，实在找不到相称的荣誉来纪念法拉第——这位所有时期里最伟大的发现者之一。”

“电磁感应”这一现象的发现的具体实验过程是什么？

他用一个2.2厘米厚、外径15厘米的软铁圆环，绕有两股绝缘线圈A和B，B的两端用一条导线连成一个闭合回路，导线下面平行放置一根磁针。A和一组电池组、一个开关连接成另一个闭合回路。法拉第发现，在合上开关有电流通过线圈A的瞬间，磁针偏转，断开开关切断电流的瞬间，磁针也偏转。但是法拉第并不满足，立即提出了两个十分深刻的问题。第一，上述实验中是否一定要用软铁磁环，没有行不行？第二，线圈A是否可以不要，改用磁棒代替？10月17日法拉第做了一个现在人们熟知的实验，他用一个接有电流计、线圈的闭合回路，把一根永久磁棒迅速插入线圈或迅速拔出，都可以发现电流计指针偏转。法拉第在11月24日，向英国伦敦皇家学会报告了他的重大发现，归纳出产生感应电流的五种情况：一、变化着的电流；二、变化着的磁场；三、运动的稳恒电流；四、运动的磁铁；五、在磁场中运动的导线。法拉第在报告中，把他所观察的现象正式定名叫“电磁感应”。经过进一步研究，法拉第于1851年在《论磁力线》一书中正式提出电磁感应定律：“形成电流的力和所切割的磁力线根数成正比。”对于这一发现，爱尔兰著名物理学家丁铎尔(1820～1893)评论说：“我不能不认为……关于磁—电的这个发现，是迄今所获得的最伟大的实验成果。这是法拉第成就的勃朗山峰。”