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第44章 法拉第的功绩

在电磁感应实验中,法拉第的思路和美国的亨利是“英雄所见略同”的,但实验方法却别具特色。据法拉第的日记中记载,他在奥斯特发现电和磁的关系后,于1821年就开始了电磁实验。

为了确证电力产生磁力的事实,法拉第又变换了一种实验方法:即把导线固定,使它不能转动,而将磁棒漂浮在水银中(水银比重大,铁棒可以浮起来),使磁棒的一端刚好露出水银液面。当在电路连接好后接通电路时,磁棒果然绕着导线转了起来。

不过,法拉第当时还没有意识到自己的这个简单的东西将来会成为打败蒸汽机的“对手”。但他非常清楚,电力可以产生磁力。接着,他也和美国的亨利一样想,既然电可以生磁,那么磁可不可以产生电呢?如果可以,就可以把机械能变成电能而制造出发电机了。

于是,法拉第开始了更深入的实验,他的最终目标是想使一根不与电池相连的导线中产生出连续的感应电流,而不是时有时无的间歇性电流。

一天,他用纸做了一个空心圆筒,用铜导线在纸筒上分层绕了8个线圈,再串接起来成为一个大线圈。线圈的两端和电流计连接。然后,他把一根条形磁铁插进空心圆筒,结果电流计上的指针动了起来,只要磁铁老是运动着,指针就不会回到起点处。他终于明白,磁铁可以用来产生电,并得出一个重要结论:是磁铁运动使导线中产生了电流,或者说,导线切割磁铁产生的磁力线(或称磁场)时,就可以产生电流。

根据这个道理,法拉第设计了一个可以让导线不断切割磁铁磁场的装置,使导线中产生了一股稳定地连续地流动的电流。这个装置就是法拉第圆盘式发电机。这个发电机的结构很简单,由一个铜盘和磁铁及导线和电刷组成,铜盘安在磁极的两极之间,用手柄不断地使铜盘转动,在铜盘的两侧各安一个滑动接触电刷,从电刷上引出导线和电流计相连。这时电流计指针就会随铜盘的旋转而运动。圆盘转得越快,电流就越大。世界上第一台能持续产生连续电流的发电机就这样诞生了。

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