法拉第

法拉第（179～1867）是英国物理学家。他在1791年生于伦敦附近一个铁匠的家里。由于家里太穷，只念了很短时间的小学，13岁就开始干活谋生，在一家书店里当了7年装订工。在这7年中，他抓紧点滴时间，充分利用书店的条件，阅读了大量科学书籍，特别是对化学和电学产生了浓厚的兴趣。学徒生活尽管贫困，但他每周总要花上几个便士，买些材料，做一些花费得起的电学实验。他发现了电解现象。书店的学徒期满时，他的最大愿望是去著名化学家戴维那里工作。法拉第在当学徒时，曾多次听过戴维的学术讲演，并作了非常详细的笔记。在他学徒期满之际，给戴维寄去了一封信，希望能去他那里找到一份工作，同时随信附上了整理好的装订成册的听课笔记以及精美的插图。戴维为他的真诚深深打动，戴维向大英皇家学会的总监建议雇用这个年轻人。总监说：“让他涮瓶子吧！要是他不干，就说明他毫无用处。”法拉第答应了这个条件。在他以后的45年中，一直留在皇家学会工作。先是当戴维的助手，后来成为他的合作者。戴维去世后，他成了继任者。
　　1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，这件电磁学发展史上的大事，震动了法拉第。法拉第确信客观事物本身应该是对称的，既然电能产生磁，反过来，磁也应该能产生电。1821～1831年间，他做了大量实验，终于发现了电磁感应现象。法拉第从开始实验到发现电磁感应现象，并找出其中的规律，经历了失败、试验，再失败、再试验，相当艰苦的过程，断断续续地研究了将近10年，才在1831年8月29日的日记中写下了成功的记录。最初，法拉第试图从一根邻近通电导体或一块静止的磁铁的导线中获得电流，结果却接连遭到失败。他从失败中不断吸取教训，总结经验，不断改进实验装置和实验条件。后来，法拉第在实验中，为了加强电流间的作用，把两根直导线绕成螺旋线；为了加强电流的磁场，把两根螺旋导线绕在一个铁环上。在实验中，法拉第偶然发现，每当接通或断开通电线圈的电源时，另一个线圈会产生瞬间电流。法拉第对他最初的实验在日记中是这样记载的：“用7／8英寸的软铁棒，制成一个外径为6英寸的圆环，在环的一边（A边）用三段纱包铜线缠绕在环上，它们可以接成一根，也可以三根单独使用，这三根导线彼此是绝缘的，隔开一定距离。在另一半（B边）绕有两根导线，绕线情况与上述相同。”他用一根长导线把B边线圈的两端连接起来，并把长导线的一段架子离线圈3英尺远的一个磁针的正立方。他发现，当电池与A边线圈接通时，小磁针立即产生明显摆动。最后又稳定在原来位置上。当切断A边与电池的连接时，小磁针再次出现摆动。法拉第在1831年8月29日的日记中详细地记录了第一次成功地观察到的电磁感应现象。在此基础上，他还记录了用这个绕有铜线的铁环所做的其他实验和新的发现。
　　法拉第并未满足已发现的现象，他进一步提出新的问题：铁环是必需的吗？线圈A是必需的吗？电流的磁效应是一种稳定效应，电磁感应似乎也应当是一种稳定效应。那么，用什么方法能产生持续电流呢？法拉第又花了将近一年时间，作了各种实验，把产生电磁感应的条件概括为：（1）变化的电流；（2）变化的磁场；（3）运动的稳恒电流；（4）运动的磁铁；（5）在磁场中运动的导体。在此基础上，找到了产生电磁感应现象的基本条件，就是二次电路──B线圈中磁感线数量的变化。这个结论，被称为法拉第电磁感应定律。
　　电磁感应现象的发现，具有划时代的意义。它把电与磁两种现象最后联结起来了。在实际方面，找到了机械能转化为电能的方法。开创了电气化时代的新纪元；在理论上，为建立电磁场的理论体系打下了基础。像法拉第这样出身清苦，没有受到过正规教育的人，经过自己的顽强努力，登上了当时科学的高峰，为科学作出了巨大的贡献，这在历史上是罕见的。