他第一个发现了电磁转动
4.他第一个发现了电磁转动
订书匠出身的迈克尔·法拉第,其实早就对电感兴趣了。十几年前,他就在里波先生的铺子里摆弄过电机、莱顿瓶,“噼噼啪啪”冒火花的情景依然历历在目。到了皇家学院以后,他整天忙着做化学实验,就无暇顾及对电的研究了。
近年来,科学界对电和磁的研究又激起了迈克尔·法拉第的热情。在法拉第看来,什么是电?什么是电磁?它们之间究竟有些什么联系?奥斯特这样说,安培那样说,这说明对电磁学的研究进入了一个新的领域,要真正弄清这个问题,必须先理清头绪,探明方向。
迈克尔·法拉第无论干哪一项工作,都舍得下工夫。他用了好几个月的时间,把能找到的有关电与磁的研究报告仔仔细细地阅读了一遍。同时,又把别人做过的实验重新做了一遍。
迈克尔·法拉第在认真阅读和反复实验中对电有了许多新的认识和感受。他把自己的学习心得和体会收集整理成了一份报告,题目叫《电磁研究的历史概况》。毫无疑问,这为法拉第今后研究电磁现象打下了一个坚实的基础。
法拉第开始做实验了。只见法拉第手里拿着磁铁、磁针,站在一根已经通了电流的导线旁边,一边比画,一边寻思,怎样才能使通电后的导线旋转呢?
法拉第思考着,一时找不到答案,他决定先照着奥斯特的实验做一遍。通电后的导线究竟如何使磁针旋转呢?法拉第手拿磁针,绕着导线转,这样,这样,这样……
突然,法拉第好像悟出了一点道理。他想,一根磁针是这样,如果导线周围有许多根磁针的话,它们就会形成一个圆,这些圆向着同一个方向。对,原来磁针是“想”绕导线转,导线当然也“想”绕磁针转。这不就是作用与反作用的关系吗?法拉第豁然开朗了,导线绕着磁针转动实际就是通电导线绕着磁铁的磁极转动。
法拉第想通了道理,马上动手做实验。1821年9月3日,他终于想出了一个绝妙的方法。
他在一个玻璃缸的中央立一根磁棒,磁棒底部用蜡“粘”在缸底。接着往缸里倒上水银,刚好露出一个磁极。然后把一根粗铜丝扎在一根软木上,并让软木浮在水银面上。导线下端通过水银接到伏打堆的一个极上,导线上端通过一根又软又轻的铜线接在伏打堆的另一个极上。很明显,这样就形成了一个闭合回路,立在水银上的导线会有电流通过。可是它到底会不会转动呢?法拉第当时心里是没有数的。
法拉第看着自己制造的仪器,心里“突、突”地跳个不停。它到底会不会转呢?会转的。法拉第相信自己的判断力。科学是一门老老实实的学问,对它,法拉第是一丝不苟、实事求是的。
特意来看法拉第做实验的是萨拉的弟弟乔治。果然不出所料,法拉第一给导线通电,乔治就看见浮在水银上的那块软木晃动了两下,像一只小船,无声无息地缓缓起航了。那根插在软木上的导线,就像收了风帆的桅杆,微微有点倾斜,轻轻摆动着,仿佛在向法拉第招手。导线转了,通电流的导线中间的磁铁转动了!
法拉第高兴得一下子跳了起来。他兴奋得手舞足蹈,一边拍手,一边喊叫:“它转了!转了!”
此刻,有谁相信,由迈克尔·法拉第制成的这套小孩儿玩具似的玩意儿——小小的水银湖,小小的收起了风帆的航船,竟是世界上第一个电动马达!
此刻,迈克尔·法拉第的思维大门打开了,这不很简单吗?一根导线通上电,在磁力的作用下会转动。要是用很多电线,绕成线圈,通上很大的电流,在很强的磁场中,不就可以产生很大的动力带着机器转吗?这就是马达。
顿时迈克尔·法拉第的脑海里呈现出了一幅美丽的图画:有了马达,那些笨重的蒸汽机,高耸入云的烟囱和漫天的烟雾将会退出历史舞台。全部的工农业生产以及人们丰富多彩的生活将出现新的面貌。
对于以后的生产和生活将会出现何种翻天覆地的变化,人们会怎样欢呼雀跃地去迎接新的工业化时代的到来,法拉第也许想到了,也许还没有来得及去想。不过可以肯定,目前法拉第想得最多的是揭开自然界的奥秘——认识和掌握电与磁的本质。
1821年9月3日,迈克尔·法拉第因为做电磁转动实验,操劳过度,差点晕倒在实验室里。法拉第在离开实验室之前,在日记上这样写道:
……结果十分令人满意,但是还需要做出更灵敏的仪器。
法拉第的预言是千真万确的。电磁转动的发现,意味着人们认识和利用电的能力向前迈进了一大步。