8 法拉第与电磁感应定律的确立

订书店里书籍堆积如山，法拉 第带着强烈的求知欲望，如饥 似渴地阅读各类书籍，汲取了 许多自然科学方面的知识，尤 其是《大英百科全书》中关于 电学的文章，强烈地吸引着他。 他努力地将书本知识付诸实践，利用废旧物品制作 静电起电机，进行简单的化学和物理实验。他还与 青年朋友们建立了一个学习小组，常常在一起讨论 问题，交换思想。重视实践尤其是科学实验的特点， 在法拉第一生的科学活动中贯彻始终。
3 投身科研
到1815年5月回到皇家研究所， 法拉第已能在戴维指导下做独 立的研究，他立即全力以赴地 进行科学研究。他大胆地进行 各种试验，有时甚至要冒生命 的危险。有一次作氯气实验， 明知氯有毒，还亲自吸入氯气以验证其性质。这种 甘冒风险和勤奋的精神，使他在科学上迅速地取得 了一系列成就。
3 投身科研
一、 法拉第生平
迈克尔· 法拉第（1791～1867） 英国物理学家、化学家，也是 著名的自学成才的科学家。生 于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠 家庭。仅上过小学。 1821年担 任了皇家研究院实验室主任，
同年发现了电磁旋转现象。1824年当选为皇家学会 会员，1825年成为皇家研究院教授，1831年发现了 电磁感应现象。20年后他从实验上确立了电磁感应 定律。1852年他引进了力线概念，强调电磁场是物 理存在，在理论上作出了重大贡献。
1816年，他发表第一篇科学论 文;1818年，他研究合金钢发现 添加微量金属元素可以影响钢 的性能，1820年，他首次用置 换反应制石油中分离出苯， 还试制成化学玻璃;1824年，他被选入英国皇家学 会，时年33岁；次年接替戴维任皇家研究所实验室 主任。同年发现苯。1833----1862任皇家研究所化 学教授。1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。
二、电流磁效应的发现
奥斯特（1777～1851） 丹麦物 理学家。1777年8月14日生于兰 格朗岛鲁德乔宾的一个药剂师 家庭。1794年考入哥本哈根大 学，1799年获博士学位。1801 ～1803年去德、法等国访问，
结识了许多物理学家及化学家。1806年起任哥本哈根 大学物理学教授，1815年起任丹麦皇家学会常务秘书 。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会 科普利奖章。1829年起任哥本哈根工学院院长。1851 年3月9日在哥本哈根逝世。
1 “电”能生“磁” 吗？
18世纪80年代库仑论证电和磁是 两个完全不同的方面，它们的作 用定律在数学上很相似，但它们 的性质却很不相同，认为电与磁 相互转换是不可思议的。直到19 世纪初叶，科学界还是普遍把这 两种现象看作是相互独立的 。 实际上电和磁之间相互联系的现象早已引起了人们的注 意。早在18世纪30年代，就有人描述过闪电能使箱中刀 、叉、钢针磁化的现象。1751年富兰克林已发现用莱顿 瓶放电的方法可以使焊条、钢针磁化或退磁。当时关于 闪电改变钢铁物件磁性的事情屡见报道，但既未作过系 统的研究，更想不到这与电流之间有何联系。
2 奥斯特发现电流的磁效应
1820年7月21日 ，奥斯特发表了 题为“电的冲突 对磁针的作用的 一些实验”一文 ，公布了他的重 要发现。他认为 ，在通电导线的周围产生了一种横向的环绕电流 的“电冲突”，它可以透过所有非磁性物体，但 却被磁性物体所阻抗，从而推动磁性物体发生偏 转，这就是电流的磁效应。
1 “电”能生“磁” 吗？
1803年，奥斯特就说过：“我们 的物理学将不再是关于运动、热 、空气、光、电、磁以及我们所 知道的任何其它现象的零散的罗 列，而我们将把整个宇宙容纳在 一个体系中。”奥斯特通过对电的研究增强了他对自然 力统一的信念。他说：“既然长期以来，我认为电力是 自然界最一般的力，我也必须从它们得到磁的效应。”
2 奥斯特发现电流的磁效应
奥斯特从自己和前人沿着电流 方向寻找磁效应的失败中，想 到这一效应可能像电流通过导 线时所产生的热和光那样是向
四周散射的，是一种侧向作用，所以应当把磁针 放在导线的上下、左右进行观察。
2 奥斯特发现电流的磁效应
1820年4月在一次 关于电和磁的讲 课快结束时，他 抱着试试看的心 情把很细的铂丝 与玻璃罩中的磁 针都沿磁子午线 方向放置，然后接通伽伐尼电池，发现铂丝附近 的小磁针向垂直于导线的方向偏转过去。这个现 象虽然没有引起听众的注意，却使奥斯特十分激 动。
1 清苦童年
由于贫困，法拉第家里无 法供他上学，因而法拉第幼 年时没有受过正规教育，只 读了两年小学。迫于生计， 幼小的仅有九岁的法拉第不 得不承担起生活重担，去一 家文具店充当学徒。 12岁时又上街当了报童。第 二年又到一个书商兼订书匠的家里当学徒。起初 负责送报，后来充当图书装订工。
2 自学成才
1 “电”能生“磁” 吗？
1813年出版的《关于化学力和电 力的统一性的研究》中，奥斯特 根据电流流经直径较小的导线时 会发热的现象推测，如果通电导 线的直径变得更小，小到一定程 度时，电流就会发生磁效应。他 指出：“必须检验电是否以其最隐蔽的方式对磁体有所 影响。”寻找这两个自然力之间联系的思想，经常盘绕 在他的头脑中。
2 自学成才
法拉弟热爱科学的激情感动了 戴维，他所精心整理装订的 “精美记录册”更使戴维深感 欣慰.这时又正直他学徒期满， 于是戴维特推荐他于1813年3月 进入皇家研究所当他的助手。 同年10 月跟随戴维去欧洲大陆作科学考察旅行。这次旅行 使法拉第上了一次“社会大学”，沿途他认真地记 录了戴维在各地讲学的内容，学到了许多科学知识， 而且结识了许多著名的科学家，如盖· 吕萨克和安培 等。增长了见闻，开扩了眼界。明自己愿意献身科 学事业。结果他如愿以偿。
2 自学成才
法拉第不放过任何一个学习的机 会，1810年19岁的法拉第连续听 了塔特姆所做的十几次自然哲学 讲演并开始参加市哲学学会的学 习活动，从中受到自然哲学的基 础教育。1812年2月到4月，21岁 的法拉第有幸在皇家研究所听了 戴维的四次化学讲演。这位大化学家渊博的知识立即 吸引了年轻的法拉第。他热忱地把戴维的每个科学观 点转述给市哲学学会的同伴们。他精心整理听课笔记 并装订成一本精美的书册，取名《戴维爵士演讲录》， 并附上一封渴望做科学研究工作的信，于1812年圣诞 节前夕一起寄给了戴维。
1 清苦童年
1791年9月22日一代科学巨 匠迈克尔· 法拉第降生在英国 萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家 庭。他的父亲体弱多病，收入 微薄。但是父亲非常注意对孩 子们的教育，要他们勤劳朴实， 不要贪图金钱地位，要做 一个正直的人。 为了解决全家的温饱，老法拉第带 着5岁的小法拉第迁到伦敦，希图改变贫穷的命运， 不幸的是上帝非但没有给法拉第一家赐福，反而在 小法拉第九岁那年夺取了老法拉第的生命。
1 “电”能生“磁” 吗？
1774年巴伐利亚电学研究院还特 地出了一个有奖征文题目：“电 力和磁力是否存在着实际的和物 理的相似性？”不少人用实验来 加以研究。1805年，德国的哈切 特和笛索米斯用一根绝缘绳将伏 打电堆悬挂起来，企图观察它在地球作用下是如何取向 的，但实验没有得出结果。19世纪初，戴维在研究电极 的炭棒之间的弧光时，曾观察到磁铁能够吸引或排斥弧 光，并使弧光偏转，这是关于电磁之间相互作用的早期 发现之一 。
1 “电”能生“磁” 吗？
在历史上很长的一段时间里， 磁学和电学的研究一直彼此独 立地进行着。对电和磁现象进 行系统的研究是从英国的吉尔 伯特开始的。他是英国女王的 御医。他在1600年就指出了电 现象和磁现象之间深刻的差异，诸如磁性质是几种少 数磁体具有的性质，而电性质是物体通过摩擦而具有 的普遍性质等等，从而认为电和磁是两种截然无关的 现象。这对后来电磁学的发展产生了深刻的影响。
2 自学成才
实际上，这次旅行也是戴维与 一位富有的青年寡妇的结婚旅 行。法拉第便一身集助手、管 家、仆人三种职务，陪戴维去 旅行。他白天为主人干活， 晚上主人休息之后，他读书做实验。这次旅行，他 见到了很多著名科学家，参加了各种学术交流活动， 学会了法语和意大利语，大大开阔了眼界。正如法 拉第的一位好友所说：“他（法拉第）上的大学是 在欧洲，他的考师就是他伺侯的主人，以及慕戴维 之名而来的那些名流。”
3 投身科研
1867年8月25日，平民迈克尔· 法 拉第在书房安详地离开了人世。 一代科学巨星，在谱写完他不 平凡的人生，给人类留下无价 的宝藏以后与世长辞。他在自 己的临终遗嘱里，吩咐家人不
要举行隆重的葬礼，也不要葬入名人公墓，而是和普 通人一样葬在一般墓地。他的墓碑上照他的遗愿只刻 有他的名字和出生年月。后世的人们，选择了法拉作 为电容的国际单位，以纪念这位物理学大师。
1 “电”能生“磁” 吗？
奥斯特是一个深受德国古典哲学 影响的物理学家，他受到德国“ 自然哲学”，特别是康德、谢林 关于各种现象相互联系和相互转 化思想的影响。自然哲学强调知 识的先验性，反对知识的经验性，带有思辨的色彩，它 把虚构的联系强加予自然界，而不是从自然界中去寻求 真实的联系。但是它关于世界的统一性和运动形式相互 转化的思想，对自然科学的发展起着积极的作用。奥斯 特从中吸取了思想营养。
1 “电”能生“磁” 吗？
奥斯特一直相信电、磁、光、热 等现象相互存在内在的联系，尤 其是富兰克林曾经发现莱顿瓶放 电能使钢针磁化，更坚定了他的 观点。当时，有些人做过实验， 寻求电和磁的联系，结果都失败 了。富兰克林的发现更使他坚信电与磁的转化不是不 可能的，关键是要找到转化的具体条件。奥斯特分析 这些失败的实验后认为：在电流方向上去找效应，看 来是不可能的，那么磁效应的作用会不会是横向的？
2 奥斯特发现电流的磁效应
奥斯特（1777～1851） 出生于 一个贫穷的药剂师家里。他17 岁时便考取了哥本哈根大学的 免费生。他一边当家庭教师一 边在学校学习药物学，对物理 学、天文学、哲学和文学都很 有兴趣。1797年，他在哥本哈 根大学毕业取得药剂师称号，并由于他写的美学和医 学方面的论文而获得金质奖章。1799年，他由于一篇 关于康德哲学的论文被授予哲学博士学位。1806年， 任哥本哈根大学物理学教授。1821年，被选为英国皇 家学会会员。两年后，又被选为法国科学院院士。后 来出任丹麦皇家科学协会会长。