登陆注册
7867500000016

第16章 电磁学的发展(2)

“我找到突破口了!”伏打看完这个实验报告,欣喜若狂。回到实验室后,伏打马上找到一块薄锡片和一枚新银币,并用一根导线将它们连接起来。果然,他的舌头出现了麻木的感觉。

“这是触电的感觉。”伏打对他的助手说,“导线中肯定有电在流动。”

伏打发现,不但单独使用锡片或银币在口腔里做这个实验时,没有这种感觉,而且将锡片和银片连接后放在清水中做实验时,也没有任何感觉。“这是什么原因呢?”伏打推测可能是口腔中含有稀酸的缘故。

根据这一推测,伏打改用稀酸做兹路扎实验。果然,发现有麻木的感觉。

稀酸实验的成功给伏打很大的信心,他决定生产一种能产生和储存电能的装置。

伏打和他的助手用台钳和剪子加工了一块较大的银片和锌片,并用一根导线将它们连接起来,然后在两块金属片的中间做一个夹层。接着,又用两根导线连接锌片和银片,以作为两极。最后,把这个装置放入装有稀酸的溶液中。伏打用手触摸导线,感到一阵麻木,手发生强烈的痉挛。

“我触电啦!我成功啦!”伏打兴奋无比。

然而,新装置给伏打带来的喜悦是短暂的。不久,这个“宝贝”就没有输出电了。伏打明白,这是储存电能太少的缘故。他决定做一个储存电能多一些的装置。

于是,伏打又提出新的方案。他把几个装有稀酸的杯子排在一起,然后在每个杯子中都装着一块锌片和一块铜片,并将前一个杯子里的铜片和后一杯子里的锌片用导线连接。最后,两端用导线接出。

伏打用手指捏住两端的导线。他不仅感到手指麻木,而且身上也有这种感觉。这说明新的电源装置产生了相当大的电压。

于是,“伏打电堆”作为最早的干电池,传遍世界各地,引起了一场电学的革命。后来,人们把它称为“伏打电池”。

奥斯特发现电流的磁效应奥斯特(1777~1851)奥斯特,丹麦物理学家,出生于兰格朗岛的鲁德乔宾。

1799年他毕业于哥本哈根大学,获哲学博士学位。奥斯特在科学上的主要贡献是发现电流引起的磁效应。根据他自己的叙述,这一发现是在1820年春天的一次演讲中提出,而于同年夏天宣布的。实际上早在1812年在他所发表的《关于化学定律的见解》一文中,就提出了电和磁之间存在联系的问题。磁效应的发现在科学上具有重大意义,促进了电磁学的迅速发展。

奥斯特经过多次失败后,于1822年采用精致的压力计和确保增加的压力作用于水容器内外两侧,首次得到水可压缩性的相当精确的数据。1823年,根据对温差电偶接头的研究结果,得出结论,这种接头在比伏打电池低得多的电位差下,能产生较高的电流。他还对库仑的扭秤做了某些重要改进。

奥斯特的主要著作有《关于电效应的实验》等。

安培与电动力学安培(1775~1836)安培,法国物理学家,出生于里昂。

安培从小具有惊人的记忆力,尤其在数学方面有非凡的天赋。他13岁就能理解有关圆锥曲线的原理,是一位主要靠自学取得成就的科学家。青年时他生活贫苦,靠为私人补习数学来维持生活。1805年他定居巴黎,担任法兰西学院的物理教授。安培的兴趣是多方面的,他不但钻研数学,而且对物理学、化学等都感兴趣,同时还花大量时间研究心理学、伦理学。1820年,奥斯特提示电流对磁针作用的现象,引起了物理学家们的重视。安培也立即投入这方面的研究,不久就发表了关于通电导线之间相互作用的论文,引起当时科学界的重视。安培通过实验总结,得出了表示通电导线在磁场中受力情况的公式,称为安培公式;提出了表示电流和它所引起的磁场之间方向关系的定则,称为安培定则;发现环路定律,即在磁场中通过任何闭合线磁场强度的环流,正比于闭合线所围电流的代数和,称为安培环路定律,简称安培定律;创立了分子电流学说,即分子或原子中由电子运动而形成电流,物质的磁性可用分子电流来说明。

安培在电磁学中发现一些重要原理,为电动力学奠定初步基础。后人把电流强度单位定为“安培”,简称“安”,以纪念他的功绩。

安培的主要著作有《电动力观察文集》、《电动力现象原理概论》等。

法拉第与现代电工学法拉第(1791~1867)法拉第,英国物理学家、化学家,出身于伦敦一个铁匠家庭。

由于家境贫苦,他12岁上街卖报,13岁到一家图书装订店当学徒,利用业余时间刻苦学习,把前人有关电气方面的论述都搜集起来以进行系统研究。

1812年,法拉第成为科学家戴维在皇家学会实验室的助手,随同戴维先后到法国、意大利、德国和比利时访问、讲学,得到了一次很好的锻炼。

1820年,奥斯特关于金属线通电使附近磁针转动的发现,引起法拉第深思,既然电流能产生磁,那么磁能否产生电呢?为了弄清电磁关系,经过反复的研究和实验,终于在1831年发现了磁感应生电的现象,从而确定了电磁感应的基本定律,成为现代电工学的基础。利用这一现象,他创造了电磁学史上的第一台感应发电机,成为今天各种复杂电机的始祖。1837年他引入电场和磁场的概念,取得许多重要成果,如发现磁致旋光效应(称为法拉第效应)等。1852年他又引入电力线和磁力线的概念,解决了金属线与磁铁的相对运动是产生感应电流的必要条件的问题。1833~1834年他由实验得出电解定律,称为法拉第电解定律,这是电荷不连续性最早的有力证据(但当时还没有得出这一结论)。

法拉第发表过关于能量转换方面的论文,指出能的统一性和多样性,反对超距作用,认为作用的传递都必须经过某种物质媒介,用实验证明电介质在静电现象中对作用力的影响。

法拉第在化学方面也有很大贡献。特别是发现了苯,对有机化学的产生和发展起了较大作用。科学的威力

有一次,法拉第和老师戴维到公爵府中做客,戴维尽管口若悬河,还是无法使公爵相信金刚石是由纯碳构成的。公爵从手指上取下一板钻石戒指,递给戴维说:“您说这颗美丽的钻石是纯碳构成的。请您把它烧掉吧!那时我才会相信您的话。”

“法拉第!”戴维向恭敬地站在椅子旁的法拉第招呼道,“拿一个高倍数的放大镜来,准备好焙烧用具,让我们来说服公爵大人。”

没过多久,一切都已安排停当。法拉第准备器具和往常一样迅速、准确。他把钻石放进小箱里,用炽热的火焰加热,再把这颗光彩夺目的钻石放在一束用透镜聚焦的强烈阳光下。戒指很快熔化,但钻石却原封未动。公爵扬扬得意地观察着所发生的一切。可是,这种情况并没有持续多久,温度升得很高后,眼看钻石逐渐缩小,最后完全不见。公爵大吃一惊:“怪事!我的金刚石居然蒸发掉了!”他喃喃自语道。

“不是蒸发掉了,而是燃烧掉了。”戴维纠正道。

发电机之“祖”

法拉第创造出世界上第一台感应发电机。这一年的除夕,他满面春风地向他的亲朋好友表演这个新发明。

这是一台别致的装置,将一个中心有轴的圆形铜盘固定在支架上,铜盘取垂直方向,并且伸进一块水平固定的马蹄形磁铁两极间。铜盘的中轴连接一根导线,铜盘边缘同另一根导线保持接触,两根导线同一只电流计相连。在烛光的映照下,铜盘更显得光泽夺目。客人们围在四周,兴趣盎然地观看着。

法拉第大声宣布:“开始!”只见他转动摇柄,铜盘在两个磁极间不停地旋转起来。由于铜盘的各部分都切割了磁力线,电流针的指针逐渐偏离零位,微微颤动地指示出电流的读数,铜盘转动越快,电流的读数则越大。

客人们都赞不绝口。只有一位好挑剔的贵妇人不以为然,她取笑地问法拉第:“先生,你发明的这玩意儿有什么用呢?”

法拉第回答道:“夫人,新生的婴儿又有什么用呢?”

人群中顿时爆发出一阵喝彩声。

这台小发电机在今天看来,确实像一个简单的玩具,事实上,法拉第也没有把它付诸实用,然而它却是现在所有发电机的“老祖宗”。这个发明在近代科学史上的意义是深远的,人类从此打开了电能宝库的大门。

不平凡的“勤杂工”

法拉第晚年,国家准备授予他爵位,但他不肯接受。退休以后,他仍然念念不忘实验室,经常去那里干一些力所能及的杂事。

有一个年轻人被皇家造币厂派到皇家学会实验室做实验,他看到一位穿着破旧衣服的老人正在扫地,就很随便地打招呼说:“看来你在这儿工作很多年了吧?”

“是的,有年头了。”老人头也不抬地回答说。

“你是看门的杂工?”

“对,是杂工。”

“干这活儿挺辛苦,我想他们给你的工钱一定不少吧?”年轻人猜测地问。

“嘿嘿!”老人风趣地笑着说,“再多一点我也用得着啊!”

“那么,老头儿,你叫什么名字?”年轻人很没有礼貌地问。

“迈克尔·法拉第。”老人瞟了他一眼,语气非常平静地说。

“啊!”久闻法拉第大名的年轻人惊叹地说,“原来您就是伟大的法拉第教授!”

“不,”法拉第纠正说,“我是平凡的迈克尔·法拉第。”

同类推荐
  • 青少年知识博览2

    青少年知识博览2

    本书几乎囊括了自然天地与人类生活的方方面面,可谓名副其实的“百科全书”。它涉及的知识点较全:每一个知识面都包含若干知识点,知识点语言生动、内容严谨,又配以图片说明,足以让读者一目了然,可谓不折不扣的“百科全书”。本书每章都是一个特定的知识领域,章内再按各知识领域的内容特点分类一一展开细述,便于读者查找、阅读。
  • 感悟一生的故事励志故事

    感悟一生的故事励志故事

    这套《感悟一生的故事》经过精心筛选,分别从不同角度,用故事记录了人生历程中的绝美演绎。本套丛书共25本,包括成长故事、励志故事、哲理故事、推理故事、感恩故事、心态故事、青春故事、智慧故事等,每册书选编了最有价值的文章。
  • 尾巴它有一只猫

    尾巴它有一只猫

    本书收录了作者20篇丰富精彩的原创童话,并配有手绘美图。全书童话的主角都是可爱的小野兔、田鼠、小狗和小鸟,但这些小动物身上富有人性化的色彩,让宝宝在听故事的同时,感受到世界的真、善、美。
  • 蛋糕鼠,咳、咳、咳

    蛋糕鼠,咳、咳、咳

    一群蛋糕鼠按照家族传统制作花生蜜饯,好吃的蜜饯是大家都爱吃的,但不是每个小孩子都有耐心坚持做完一件事情,不和谐的音符总会在这样的场合出现,淘气、调皮、追逐是孩子们的天性,因此,危险也总会在此时出现。卡在喉咙里的花生让大家都不知所措,幸亏有蛋糕爸爸及时用正确的方法救助,才帮助那只叫蓝裤子的倒霉又幸运的蛋糕鼠逃过一劫。
  • 希腊神话

    希腊神话

    神话叙事几乎在每部希腊文学中都表现了重要的角色。虽然如此,书库是唯一一部由古希腊时期保存下来的希腊神话绘图手稿。这部作品中载有大量有关希腊神话的原始资料(例如诸神的家谱),以英雄神话为主,是现代学者研究古希腊神话的重要文献。
热门推荐
  • 所有等待都是一场情深意长

    所有等待都是一场情深意长

    多年以前,他们是小舅舅和外甥女,懵懂无知,情根深种,然而在爱情的战役里,她成了逃兵;多年之后的重逢,她决定与他并肩战斗,因为他们明白他们的等待都是一场情深意长。
  • 鹿晗我宣你

    鹿晗我宣你

    一位鹿晗的黑粉和鹿晗大爱的小说,女孩璐可和她讨厌的鹿晗竟然在一起了。从本篇小说可以看出鹿晗是怎样的一个小鲜肉,从天上掉下来的璐可又是怎样面对他的死党鹿晗呢?大家敬请期待!
  • 生命的幻想

    生命的幻想

    这是一部热身随笔,轻轻轻轻轻轻轻轻轻轻轻轻轻轻轻轻
  • 白云守端禅师广录

    白云守端禅师广录

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 撒旦大人降临

    撒旦大人降临

    明明是她救了他,可是他竟然让她永久的服侍他。与他签下契约,否则他将毁灭人类世界!啊啊啊!这是要疯了的节奏啊!为了人类的生存,为了她自己的未来。她签了,没想到!撒旦大人竟然是个妖孽。。。
  • 三小只之恋爱少女的复仇之路

    三小只之恋爱少女的复仇之路

    三个女孩被世界第一富樱花家族收养,樱花家族知道了她们的故事让她们去生死岛上去学习做杀手,为自己复仇。后来遇到了三只,成为了他们的朋友。他们六个从小就在一起玩,可现在谁也不认识谁。他们最后的结局会怎么样。。。。。。是在一起,还是分开。呢?
  • 429日记

    429日记

    一九八零年,一群土夫子进入某个无法确定年代的古墓里并无意间启动了某个装置。事过三十年后,位于这个古墓之上的地区一夜间怪事连起并越演越烈!与此同时,世界范围之内的某些地方也是怪事重重且接连扯出了一连串的惊天秘密!
  • 让婚姻喘口气

    让婚姻喘口气

    法国思想家泰恩这样来说婚姻:“互相研究了三周,相爱了三个月,吵了三年架,彼此又忍耐了三十年——这就叫做婚姻。”泰恩幽默诙谐地道出了婚姻的真谛。婚姻是丰富的,既是幸福的,也是苦涩的;既是浪漫的,也是乏味的;既是明白的,也是糊涂的,难怪人们来这样描述婚姻。
  • 梅溪词

    梅溪词

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 没有什么不可能

    没有什么不可能

    全书共10章,包括只有想不到,没有做不到,方法总比问题多,头脑是日用品不是装饰品,别犯迷糊,找准方向,不抛弃,不放弃等。