史上著名的物理實(shí)驗(yàn)
——法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)
薛鈺婷
(江蘇省靖江高級(jí)中學(xué),江蘇靖江214500)
法拉第(Michael Faraday,1791~1867)英國物理學(xué)家.
奧斯特關(guān)于電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),開啟了電磁聯(lián)系研究的新篇章,引起物理學(xué)家對稱的思考:能不能利用磁體在導(dǎo)線中產(chǎn)生出電流來?法拉第在1822年的日記里寫下了“由磁生電”的設(shè)想,并著手實(shí)驗(yàn)探究。
1831年8月29日法拉第在一個(gè)軟鐵環(huán)上繞了兩個(gè)彼此絕緣的線圈(如圖1),其中一線圈連成閉合回路,在導(dǎo)線的下方放置一個(gè)小磁針,另一與線圈電池組相連。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):合上開關(guān)時(shí),磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn);斷開開關(guān)時(shí),磁針又發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明在無源的線圈中出現(xiàn)了感應(yīng)電流。同年10月17日他在一個(gè)圓紙筒上繞了多層線圈,當(dāng)將一個(gè)圓柱形的磁棒插入或抽出線圈時(shí),發(fā)現(xiàn)線圈中均存在電流。法拉第不僅實(shí)現(xiàn)了磁生電的設(shè)想,而且弄明白了這種效應(yīng)的暫態(tài)性。10月28日法拉第又做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),他把一個(gè)銅盤置于蹄形磁鐵之間,轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤,便可以在銅盤軸心和邊緣兩處引出電流,這是發(fā)電機(jī)的雛形(如圖2)。
圖1 圖2
緊接著法拉第做了幾十個(gè)實(shí)驗(yàn),把產(chǎn)生感應(yīng)電流的情形概括為五類:變化的電流、變化的磁場、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體,把這些現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng),并總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律。
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