第十一章 電磁感應
更新時間:2023-06-26 作者:趨時
大不列顛之影 第十一章 電磁感應
所有人的目光都匯聚到了演講臺上，大家伙都想看看到底是什么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，其實世界關于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后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1820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。 在經過反復多次實驗后，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’。 從這以后我們這些淺薄的科學研究者們終于意識到了，原來電是可以產生磁的。 而當我奉導師漢弗里·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，那么磁能否產生電呢？ 為了這個猜想，這些年我進行過無數次的實驗，終于，就在前不久，我終于得到了一個驚人的答案。 電能產生磁，磁也確實可以產生電，電學與磁學并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制作的電池，構成了一組獨立的電路。 而右半邊銅線則只連接了一個電流表。 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！” “這是怎么回事？” 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，但我們還不至于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，我的雙手離開桌面。” 他將方才提出質疑的先生請上了臺，那位先生嘗試了七八次，又仔細的檢查了實驗用的桌子，這才驚嘆道。 “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，再次向您致以崇高的敬意。” 語罷，那位先生脫下帽子，一只手按在胸前微微鞠躬。 臺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，也不正面回答，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，只有一個電流表，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。 法拉第從褲兜里摸出一塊磁鐵，朝著中空線圈里放了進去。 只見磁鐵一閃而過，穿過線圈落在了桌面上，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。” 對于觀眾們的捧場，法拉第只是微微點頭還禮，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。 進行實驗僅僅只是第一步，最重要的還是通過實驗得出經驗，并總結成為一條可以反復驗證的結論，并解釋造成這種現象的原因與分析過程。 臺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么磁感線之類的名詞，只覺得自己頭昏腦漲，什么東西都聽不明白。 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，沖他眨眼：“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？怎么也不告訴我一聲呢？ 算了算了，那你給我講講，那個什么亂七八糟的磁感線，還有那個什么怎么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。要不然以后和那些喜歡科學的漂亮小姐聊天，我都不知道說點什么。” 亞瑟道：“我教你個容易的記憶方法吧。” 埃爾德好奇道：“什么容易的方法？” 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。四根手指并攏，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面上。 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。 那么，伱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！你是怎么想到這個法子的？” 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！” “那就閉嘴，然后，把你的左手伸出來。” “喔？這回又換到左手了？” “廢話不要那么多，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，您這是在說什么呢？” 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？右手的我只聽到了一半。至于左手的，咱們可以待會兒再談。”大不列顛之影 第十一章 電磁感應
所有人的目光都匯聚到了演講臺上，大家伙都想看看到底是什么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，其實世界關于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后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1820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。 在經過反復多次實驗后，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’。 從這以后我們這些淺薄的科學研究者們終于意識到了，原來電是可以產生磁的。 而當我奉導師漢弗里·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，那么磁能否產生電呢？ 為了這個猜想，這些年我進行過無數次的實驗，終于，就在前不久，我終于得到了一個驚人的答案。 電能產生磁，磁也確實可以產生電，電學與磁學并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制作的電池，構成了一組獨立的電路。 而右半邊銅線則只連接了一個電流表。 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！” “這是怎么回事？” 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，但我們還不至于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，我的雙手離開桌面。” 他將方才提出質疑的先生請上了臺，那位先生嘗試了七八次，又仔細的檢查了實驗用的桌子，這才驚嘆道。 “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，再次向您致以崇高的敬意。” 語罷，那位先生脫下帽子，一只手按在胸前微微鞠躬。 臺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，也不正面回答，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，只有一個電流表，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。 法拉第從褲兜里摸出一塊磁鐵，朝著中空線圈里放了進去。 只見磁鐵一閃而過，穿過線圈落在了桌面上，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。” 對于觀眾們的捧場，法拉第只是微微點頭還禮，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。 進行實驗僅僅只是第一步，最重要的還是通過實驗得出經驗，并總結成為一條可以反復驗證的結論，并解釋造成這種現象的原因與分析過程。 臺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么磁感線之類的名詞，只覺得自己頭昏腦漲，什么東西都聽不明白。 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，沖他眨眼：“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？怎么也不告訴我一聲呢？ 算了算了，那你給我講講，那個什么亂七八糟的磁感線，還有那個什么怎么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。要不然以后和那些喜歡科學的漂亮小姐聊天，我都不知道說點什么。” 亞瑟道：“我教你個容易的記憶方法吧。” 埃爾德好奇道：“什么容易的方法？” 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。四根手指并攏，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面上。 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。 那么，伱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！你是怎么想到這個法子的？” 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！” “那就閉嘴，然后，把你的左手伸出來。” “喔？這回又換到左手了？” “廢話不要那么多，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，您這是在說什么呢？” 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？右手的我只聽到了一半。至于左手的，咱們可以待會兒再談。”大不列顛之影 第十一章 電磁感應
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