第十一章 電磁感應
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所有人的目光都匯聚到了演講台上,大家夥都想看看到底是什麽樣的成果居然能讓一向沉穩、鎮定的邁克爾·法拉第先生高興成這樣。
法拉第笑著說道:“相信在座的很多聽眾都知道,其實世界關於電學和磁學的研究已經進行了很多年了。
但在最早期的時候,科學研究者們都認為這是兩門獨立分開的學科。
但商人們卻與我們意見不同。
因為在18世紀時,有一位倫敦商人驚人的發現,他的一箱鐵勺子在遭遇了雷擊後居然驚人的產生了磁性。
這種科學研究者與商人的分歧直到180年才得到解決,那一年,丹麥科學家漢斯·奧斯特做了一個實驗。
他將電線與一根磁針平行擺放,而當他通上電流的一瞬間,他卻驚喜的發現磁針居然跳動了一下。
在經過反複多次實驗後,奧斯特確認這不是巧合。很快,他發布了一篇名為《論磁針的電流撞擊實驗》的論文,科學界將這項偉大發現稱為‘電流的磁效應’。
從這以後我們這些淺薄的科學研究者們終於意識到了,原來電是可以產生磁的。
而當我奉導師漢弗裏·戴維之命轉入電學研究領域時,我的第一個想法便是——如果電可以產生磁,那麽磁能否產生電呢?
為了這個猜想,這些年我進行過無數次的實驗,終於,就在前不久,我終於得到了一個驚人的答案。
電能產生磁,磁也確實可以產生電,電學與磁學並不是獨立分開的學科,而是具有強關聯性的統一學科!”
語罷,法拉第揭開蒙在實驗桌上的黑布。
展現在大家眼前的是一根用白布密密麻麻纏繞的六英寸圓鐵環,圓環的左右半邊則分別纏繞著兩股絕緣銅線。
左半邊的銅線連接了一組手工製作的電池,構成了一組獨立的電路。
而右半邊銅線則隻連接了一個電流表。
法拉第熱情的為大家介紹著:“就像大家所見到的那樣,這兩組電路是獨立的,不相聯的。我們把左邊帶電池的電路稱為a,右邊的不帶電池但接了電流表的則稱為b。
因此,按照我們的常識來說,即便給電路a通上了電,電路b的電流表指針也不會進行偏轉。
但事實真的如此嗎?”
法拉第微笑著走上前去,他輕輕的打開了電路a的開關。
在眾人注視的目光下,在場的所有人都發現,電路b的電流表居然向著順時針方向發生了一絲偏轉,但很快又歸正到了原位。
而當法拉第關閉開關時,電流表居然又向著逆時針方向進行了偏轉。
“我的天啊!”
“這是怎麽回事?”
有人驚呼道:“法拉第先生,這真的不是因為您晃了桌子嗎?”
法拉第風趣的開口道:“雖然皇家學會向來缺乏經費,但我們還不至於窮的買不起一張合適的實驗桌子。如果您不相信的話,可以自己來親手試試。現在開始,我的雙手離開桌麵。”
他將方才提出質疑的先生請上了台,那位先生嚐試了七八次,又仔細的檢查了實驗用的桌子,這才驚歎道。
“雖然我知道您每次講座都非常精彩,但這次無疑是有史以來最棒的一次!請允許我代表在場的觀眾,再次向您致意崇高的敬意。”
語罷,那位先生脫下帽子,一隻手按在胸前微微鞠躬。
台下也再次爆發出了經久不息的掌聲。
就在這時,講座席上又站起了一位男士。
他質疑道:“法拉第先生,雖然我無意冒犯。但我覺得會不會是您實驗用的那個鐵環漏電?
畢竟兩個電路都連接在了鐵環上,雖然您用白布進行了絕緣處理,但或許依然有電流順著鐵環跑了過去。”
法拉第聽到這個質疑,也不正麵回答,而是笑著說道:“既然如此,那請您再看第二個實驗。”
語罷,他又揭開了另一個實驗桌上的黑布。
這一次的實驗裝置要簡單的多,隻有一個電流表,一個纏滿了銅線的中空線圈,還有連接了它們兩者的兩段銅線。
法拉第從褲兜裏摸出一塊磁鐵,朝著中空線圈裏放了進去。
隻見磁鐵一閃而過,穿過線圈落在了桌麵上,與此同時,電流表同樣發生了偏轉。
法拉第笑著開口道:“先生,您看到了。這一回,我甚至連電池都沒有用。”
在場的觀眾無不驚呼:“上帝啊!這可能會是今年的最大發現了!”
“法拉第先生,將電學與磁學合二為一,您或許將可以憑借這項成就與艾薩克·牛頓爵士比肩。”
對於觀眾們的捧場,法拉第隻是微微點頭還禮,他的臉上洋溢著燦爛的笑容,雖然學術成果得到認可令他高興,但他仍然沒有忘記自己的使命。
進行實驗僅僅隻是第一步,最重要的還是通過實驗得出經驗,並總結成為一條可以反複驗證的結論,並解釋造成這種現象的原因與分析過程。
台下的埃爾德看到法拉第如同變魔術一般的實驗,又聽見他開始大談什麽磁感線之類的名詞,隻覺得自己頭昏腦漲,什麽東西都聽不明白。
他用胳膊肘杵了杵身旁的亞瑟,小聲問道:“你聽懂了嗎?”
亞瑟挑了挑眉毛,衝他眨眼:“略懂。實不相瞞,我這其實是聽第二遍了。”
“啊?你之前偷偷來參加過講座嗎?怎麽也不告訴我一聲呢?
算了算了,那你給我講講,那個什麽亂七八糟的磁感線,還有那個什麽怎麽分辨電流方向和磁場方向。
這東西也太難了,我好不容易來聽次講座,總得學一點。要不然以後和那些喜歡科學的漂亮小姐聊天,我都不知道說點什麽。”
亞瑟道:“我教你個容易的記憶方法吧。”
埃爾德好奇道:“什麽容易的方法?”
亞瑟開口道:“如果你是想分辨電流的方向,那就伸出你的右手。四根手指並攏,大拇指與其他四根手指保持垂直。
對,就是這樣,五根手指都保持在一個平麵上。
接下來,把手心對準磁場的n極方向,大拇指對準導體運動的方向,就是磁鐵下墜的方向。
那麽,你剩下四根手指的指向就是產生感應電流的方向。”
埃爾德聽完這話,驚奇道:“亞瑟!你真是個天才!你是怎麽想到這個法子的?”
亞瑟對這個避而不答:“你還想不想學如何判斷導體受力的方向了?”
“學,我當然要學!”
“現在,把你的左手伸出來。”
“喔?這回又換到左手了?”
“廢話不要那麽多,你聽我說……”
誰知亞瑟這話還沒說完,他的耳邊忽然響起了一陣溫和的詢問聲。
“請問,您這是在說什麽呢?”
亞瑟扭頭一看,法拉第不知何時居然走到了他與埃爾德的身邊,平平無奇的兩個小子一下子就成了全場矚目的焦點。
法拉第和善的笑道:“警官先生,您可以重新給我講一下右手的嗎?右手的隻聽到了一半。至於左手的,咱們可以待會兒再說。”
法拉第笑著說道:“相信在座的很多聽眾都知道,其實世界關於電學和磁學的研究已經進行了很多年了。
但在最早期的時候,科學研究者們都認為這是兩門獨立分開的學科。
但商人們卻與我們意見不同。
因為在18世紀時,有一位倫敦商人驚人的發現,他的一箱鐵勺子在遭遇了雷擊後居然驚人的產生了磁性。
這種科學研究者與商人的分歧直到180年才得到解決,那一年,丹麥科學家漢斯·奧斯特做了一個實驗。
他將電線與一根磁針平行擺放,而當他通上電流的一瞬間,他卻驚喜的發現磁針居然跳動了一下。
在經過反複多次實驗後,奧斯特確認這不是巧合。很快,他發布了一篇名為《論磁針的電流撞擊實驗》的論文,科學界將這項偉大發現稱為‘電流的磁效應’。
從這以後我們這些淺薄的科學研究者們終於意識到了,原來電是可以產生磁的。
而當我奉導師漢弗裏·戴維之命轉入電學研究領域時,我的第一個想法便是——如果電可以產生磁,那麽磁能否產生電呢?
為了這個猜想,這些年我進行過無數次的實驗,終於,就在前不久,我終於得到了一個驚人的答案。
電能產生磁,磁也確實可以產生電,電學與磁學並不是獨立分開的學科,而是具有強關聯性的統一學科!”
語罷,法拉第揭開蒙在實驗桌上的黑布。
展現在大家眼前的是一根用白布密密麻麻纏繞的六英寸圓鐵環,圓環的左右半邊則分別纏繞著兩股絕緣銅線。
左半邊的銅線連接了一組手工製作的電池,構成了一組獨立的電路。
而右半邊銅線則隻連接了一個電流表。
法拉第熱情的為大家介紹著:“就像大家所見到的那樣,這兩組電路是獨立的,不相聯的。我們把左邊帶電池的電路稱為a,右邊的不帶電池但接了電流表的則稱為b。
因此,按照我們的常識來說,即便給電路a通上了電,電路b的電流表指針也不會進行偏轉。
但事實真的如此嗎?”
法拉第微笑著走上前去,他輕輕的打開了電路a的開關。
在眾人注視的目光下,在場的所有人都發現,電路b的電流表居然向著順時針方向發生了一絲偏轉,但很快又歸正到了原位。
而當法拉第關閉開關時,電流表居然又向著逆時針方向進行了偏轉。
“我的天啊!”
“這是怎麽回事?”
有人驚呼道:“法拉第先生,這真的不是因為您晃了桌子嗎?”
法拉第風趣的開口道:“雖然皇家學會向來缺乏經費,但我們還不至於窮的買不起一張合適的實驗桌子。如果您不相信的話,可以自己來親手試試。現在開始,我的雙手離開桌麵。”
他將方才提出質疑的先生請上了台,那位先生嚐試了七八次,又仔細的檢查了實驗用的桌子,這才驚歎道。
“雖然我知道您每次講座都非常精彩,但這次無疑是有史以來最棒的一次!請允許我代表在場的觀眾,再次向您致意崇高的敬意。”
語罷,那位先生脫下帽子,一隻手按在胸前微微鞠躬。
台下也再次爆發出了經久不息的掌聲。
就在這時,講座席上又站起了一位男士。
他質疑道:“法拉第先生,雖然我無意冒犯。但我覺得會不會是您實驗用的那個鐵環漏電?
畢竟兩個電路都連接在了鐵環上,雖然您用白布進行了絕緣處理,但或許依然有電流順著鐵環跑了過去。”
法拉第聽到這個質疑,也不正麵回答,而是笑著說道:“既然如此,那請您再看第二個實驗。”
語罷,他又揭開了另一個實驗桌上的黑布。
這一次的實驗裝置要簡單的多,隻有一個電流表,一個纏滿了銅線的中空線圈,還有連接了它們兩者的兩段銅線。
法拉第從褲兜裏摸出一塊磁鐵,朝著中空線圈裏放了進去。
隻見磁鐵一閃而過,穿過線圈落在了桌麵上,與此同時,電流表同樣發生了偏轉。
法拉第笑著開口道:“先生,您看到了。這一回,我甚至連電池都沒有用。”
在場的觀眾無不驚呼:“上帝啊!這可能會是今年的最大發現了!”
“法拉第先生,將電學與磁學合二為一,您或許將可以憑借這項成就與艾薩克·牛頓爵士比肩。”
對於觀眾們的捧場,法拉第隻是微微點頭還禮,他的臉上洋溢著燦爛的笑容,雖然學術成果得到認可令他高興,但他仍然沒有忘記自己的使命。
進行實驗僅僅隻是第一步,最重要的還是通過實驗得出經驗,並總結成為一條可以反複驗證的結論,並解釋造成這種現象的原因與分析過程。
台下的埃爾德看到法拉第如同變魔術一般的實驗,又聽見他開始大談什麽磁感線之類的名詞,隻覺得自己頭昏腦漲,什麽東西都聽不明白。
他用胳膊肘杵了杵身旁的亞瑟,小聲問道:“你聽懂了嗎?”
亞瑟挑了挑眉毛,衝他眨眼:“略懂。實不相瞞,我這其實是聽第二遍了。”
“啊?你之前偷偷來參加過講座嗎?怎麽也不告訴我一聲呢?
算了算了,那你給我講講,那個什麽亂七八糟的磁感線,還有那個什麽怎麽分辨電流方向和磁場方向。
這東西也太難了,我好不容易來聽次講座,總得學一點。要不然以後和那些喜歡科學的漂亮小姐聊天,我都不知道說點什麽。”
亞瑟道:“我教你個容易的記憶方法吧。”
埃爾德好奇道:“什麽容易的方法?”
亞瑟開口道:“如果你是想分辨電流的方向,那就伸出你的右手。四根手指並攏,大拇指與其他四根手指保持垂直。
對,就是這樣,五根手指都保持在一個平麵上。
接下來,把手心對準磁場的n極方向,大拇指對準導體運動的方向,就是磁鐵下墜的方向。
那麽,你剩下四根手指的指向就是產生感應電流的方向。”
埃爾德聽完這話,驚奇道:“亞瑟!你真是個天才!你是怎麽想到這個法子的?”
亞瑟對這個避而不答:“你還想不想學如何判斷導體受力的方向了?”
“學,我當然要學!”
“現在,把你的左手伸出來。”
“喔?這回又換到左手了?”
“廢話不要那麽多,你聽我說……”
誰知亞瑟這話還沒說完,他的耳邊忽然響起了一陣溫和的詢問聲。
“請問,您這是在說什麽呢?”
亞瑟扭頭一看,法拉第不知何時居然走到了他與埃爾德的身邊,平平無奇的兩個小子一下子就成了全場矚目的焦點。
法拉第和善的笑道:“警官先生,您可以重新給我講一下右手的嗎?右手的隻聽到了一半。至於左手的,咱們可以待會兒再說。”