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第71章 发电机的发明

英国物理学家、化学家万克尔·法拉第(1791—1867)开创了电磁学研究的新时代,发明了世界上第一台发电机。

法拉第1791年出生在伦敦近郊一个小镇。他父亲是作铁活的手工匠,收入少,家中生活困难:法拉第读完小学后,为了减轻家中的经济负担,到伦敦一家经营书报的店里做学徒,装订书籍或做些勤杂。他勤劳好学,喜爱读书,一有空闲就捧着书本看。店里的书很多,他最爱看的是科学书籍。每天来店里购书买报的人很多,其中有位在皇家研究院工作的先生看到法拉第热爱科学书,就主动地送给他一张听科学讲座的票。演讲人是英国皇家学会会员,研究院化学教授汉弗莱·戴维先生,演讲通俗化学,内容非常精彩、新颖,深深地吸引了法拉第,他边听边记。听后,他难以控制住自己激动的心情,一心想着走进科学工作部门。他整理了记录下来的戴维教授讲演稿,怀着炽热追求的心情给戴维教授写了封信,诚恳地请求教授帮助他,给他一个从事科学工作的机会。

1812年12月的一天,戴维教授收到了法拉第寄给他的一封信。教授见信上字体工整秀丽,语言诚恳,进取心强,意识到了法拉第是个好青年。

1813年,在戴维教授的推荐下,法拉第被录用为戴维实验室的助手,从此他步入了科学:工作的大门,在实验室里,他积极热情地工作,努力勤奋地学习。1821年4月的一天,英国化学家沃拉斯顿来到戴维实验室做一个实验。他认为在磁石的一端放一根导线,通电后,导线会自行旋转。实验的结果没有成功,沃拉斯顿的研究兴趣也随之消失了。法拉第在一旁观看了沃拉斯顿做实验的全过程,他觉得是有希望成功的,这个实验是有科学根据的。法拉第利用业余时间,坚持重复地做沃拉斯顿的实验。

1821年9月的一天,法拉第在实验中意外地看到了通电的导线绕着磁石转动的现象。法拉第高兴得跳了起来。他突然产生一个大胆的设想:“既然通电的导线可以产生磁,那么磁铁也就可能产生电啦。”

于是,法拉第找到一块磁石棒和一些导线,开始了研究和实验。他经过10年的埋头实验研究,虽然出现过无数次的失败,但他没有灰心,仍然坚信自己的设想一定能取得成功。

1831年10月17日法拉第在一个纸筒外面绕上铜导线,导线的两端连接一块灵敏度较高,能够显示毫安的电流表。他将磁石棒插入线圈的一瞬间电流表的指针突然摆动了一下,当他抽出磁石棒时,电流表的指针又摆动一下。法拉第觉得奇怪,他又重复试几次结果都是一样。他想这一定是产生电了。他又试着将磁石棒插入线圈后不动,看着电流表指针也没有动。法拉第想着这是怎么回事呢?他又拿起磁石棒不停的往线圈里插入、抽出,而且动作越做越快。此刻法拉第见到电流表指针始终摆动在有电位置。法拉第明白了“只有让磁石棒在线圈内外不停的运动,线圈才会产生电”。其结论是:磁石棒和线圈之间,必须有相对的运动,才能产生电。这样法拉第发现了电磁感应现象。

此后,法拉第根据电磁感应,没计和制造出了世界上第一台感应发电机。1866年德国发明家维尔纳·西门子进一步改进和完善了法拉第的发电机,研制出了实用型发电机。