在工业上,离不开发电机。发电机的发明,经历了许多科学家的艰辛努力。而打开电学之门,为现代电工学奠定基础的是英国人法拉第。
1791年,法拉第出生于伦敦郊外一个贫苦家庭。父亲是位铁匠,为养家糊口,法拉第13岁当了报童。后来又当了订书工人。当时,科学界已有不少前辈证实了电磁的存在。凡是铁与钢被环绕着一根通过电流的铁丝,使它成为磁铁,这就是“电磁铁。”
这一发现引起了自学成材的法拉第的强烈兴趣。他找来了电池、铁丝、磁针,亲自动手做了这个实验。这是人类发明史上最有趣的“魔术”。当铁丝一通上电流,铁丝附近的磁针就被无形的“魔力”引向一边,而通电铁丝放在磁针上面时,磁针偏向一边,放在下面,磁针就会向反方向偏去……
有位著名科学家,名叫戴维,他热心帮助法拉第,使他在前人研究成果的基础上,于1821年发现了电和磁的另一相反现象,这就导致了“感应电流”的产生。他接着想:既然通电可以产生磁铁,那么,为什么不能用电磁铁产生电呢?于是他决心要反过来试一试,转磁为电!
“1822年的一天,他把磁石安插在一个铜丝圈内,又用一根通了电的铁丝,靠近一根未通电的铁丝。他反复调试,不停地变换着铁丝与磁石的各种联系形式,终于弄清了电与磁的关系:电流通过时,铁块成了磁铁;电流停止时,磁力消失。
又经过将近10年的研究,1831年10月17日,法拉第把一块圆形磁石插入绕有铜丝圈的长筒内,忽然电流计上的指针动了起来,他又迅速地将磁石抽出来,指针晃了几下。为了证实刚才的实验结果是否真正可靠,他把磁石反复在铜丝筒里插入、拔出,一连试了好几次,他才真正相信,电流计确实随着磁石在铜丝筒内的移动而显示出电流的存在。这样,他的试验终于成功了!法拉第不由地欢呼起来。
于是,他得出了这样的结论:运动是产生感应电流的必要条件,金属必须交切磁力线,才能产生感应电流。
法拉第发现了感应电流之后,接着就创造了一部发电机:他将一个铜圆饼嵌在一块恒磁石的两极之间,铜饼的周围粘连着许多铜条和铅条,当铜饼转动时,便产生了接连不断的电流,这就是最早的发电机。
法拉第为人类打开了电源的大门,这就是人类通向电气化的起点。
法拉第是著名的英国物理学家和化学家。他发现了电磁感应现象,这在物理学上起了重要的作用。1834年他研究电流通过溶液时产生的化学变化,提出了法拉第电解定律。这一定律为发展电结构理论开辟了道路,也是应用电化学的基础。