法拉第(25)_虚阁网

二五

　　他用精确、简洁的文字把实验结果记在实验日记上。那是1831年10月27日的事。磁转成电的理想实现了。法拉第把这种磁棒运动在线圈中所感应出来的电流叫“磁电”；为了同“伏打电感应”有区别，这种感应称做“磁电感应”。

　　但是他仍旧不满意，因为只有当磁棒在线圈中作往复运动的时候，才有电流感应出来。磁棒的运动一停止，电流也就随着消失，他没有能像伏打那样制出稳定的电源来，他想能够用磁电感应的原理制造出永久性的稳定电源。

　　法拉第在10月17日实验结果的基础上继续努力。他让磁棒插在线圈里固定不动，让线圈相对于磁棒上下运动，结果同样能够感应出“磁电”来。这说明，关键就在磁铁和线圈之间必须有相对运动，至于哪一个静止，哪一个运动，那倒没有关系。然而，磁铁和线圈之间相对运动是往复的，这样所感应出来的电流也必定是往复的。要产生稳定的单向电流，磁铁和线圈之间的相对运动必须是单向的。可是磁铁和线圈之间如果作单方向的相对运动，它们的距离就会越来越大，这当然是不行的。他想起法国物理学家阿拉哥的圆盘实验，决定用一个圆铜片来代替线圈。线圈是导体，铜片也是导体；线圈中能够感应出电流，铜片中当然也应该能够感应出电流。

　　法拉第做了一个圆铜片，装上轴，让它夹在马蹄形磁铁的两个磁极中间旋转。如果把圆铜片的轴当做导线的一个端点，把圆铜片的边缘当做导线的另一个端点，那么这根导线就将在南北磁极之间作单方向的运动，它将能感应出单方向的电流来。法拉第做了实验，但是没有成功。线圈是由很多圈导线绕成的。圆盘只相当于一圈，当然比较难感应出电流来。不过有一个办法：可以用强大的磁铁来弥补圈数的不足。皇家学会有一块特别大的马蹄形磁铁，但是很不巧，它被皇家军事学院的克里斯蒂教授借去了。法拉第在两年前被聘为皇家军事学院的化学讲师，每年要去讲20次课，和那里的人很熟。

　　10月28日一早，法拉第就上皇家军事学院去了。他在那里做了许多实验，在实验日记上记了45条。那块硕大无比的马蹄形磁铁好极了。

　　只用两个月的时间，法拉第就完成了两类电磁感应实验。“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。有了发电机和变压器，电就能够大规模地生产，并且输送到遥远的地方。电将从科学家的实验室走向工厂、矿山、农村，走进每一个家庭。1931年，为了纪念电磁感应发现100周年，还在伦敦举行了盛大的庆祝活动。人们把电磁感应称做法拉第平生最伟大的发现。

　　法拉第在1831年发现了电磁感应，因此有人把这一年称做电气时代纪元一年。但是电真正登上人类的生产和生活舞台，却是许多年以后的事情。那是因为工业和技术上的条件还没有成熟，也是因为蒸汽机、火车、轮船刚出现不久，英国正在进行工业革命，目标是用蒸汽力量代替人的力量。他从1831年起从事纯粹的科学研究：从各个角度探讨电、磁探索新的现象，寻找新的规律。这些工作后来汇集在《电学实验研究》中。那是一部巨著，凝聚着一位科学家的后半生心血。那是一座宝库，是一位科学家留给后世最宝贵的遗产。那是一座丰碑，纪念的是一位科学家，那是他亲自建造的。

　　《电学实验研究》从1839年起分三卷出版。

　　第一卷和第一篇就是讨论电磁感应的论文，那是法拉第1831年11月24日在皇家学会上宣读过的。

　　全书从头到尾是典型的法拉第风格：内容分条叙述，语言简洁清新，完全不用数学。一条条读下去，一幅幅实验画就呈现在面前，可以仿它们做一遍。维多利亚女王时代的英国发明家，实验桌上少不了《电学实验研究》这本书。但是得益最大的却是一位美国人。

　　他的名字叫爱迪生。1868年，法拉第去世已经一年，爱迪生在波士顿的一个旧书摊上买到几本残缺不全的法拉第著作，其中就有《电学实验研究》。爱迪生后来发现，这一小笔钱花得值，是他一生中收益最大的投资。法拉第所进行的电的实验研究，要转化成实用的电器，还需要爱迪生以及许许多多像爱迪生那样的发明家付出艰巨的劳动。

　　法拉第有一条坚定不移的信念——他相信大自然是统一和谐的。但是，电、磁、光、热而且还有各种各样的电和磁，形形色色的光和热头绪太多，必须逐一研究。法拉第首先研究的是电的统一性。到那时候为止，已经发现了五种电—伏打电、普通电、磁电、热电和动物电。这五种电有相同的地方，也有不相同的地方。有人认为它们是同种东西，有人认为不是，众说纷纭，莫衷一是。法拉第对这五种电进行了全面的考察。他发现：它们都有一定的生理效应，能使人的肌肉抽搐，产生触电的感觉；它们放电时都能产生热，还能发出火花；它们都有化学效应——一般人都认为，只有伏打电池所产生的普通电、用电磁感应所产生的磁电、用动物电去电解化合物法拉第做了大量实验，用事实证明了一个结果：“不管电的来源如何，它的本性全都是相同。”这句话是从《电学实验研究》第一卷的第二篇论文《不同来源的电的同一性》里引来的。法拉第用电的同一性为他的信念“自然是统一的”提供了有力的论据。

　　1832年法拉第开始从事电化学研究。法拉第首先了解各家的意见，进行鉴别比较。对于每一家的理论，分别设计一些实验，来检验理论的真伪和价值。

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