电磁感应是如何被发现的
2024-11-09 虎思国学网 阅读 328
电磁感应（Electromagnetic induction）现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流（感生电流）迈克尔·法拉第是一般被认定为于1831年发现了电磁感应的人，虽然Francesco Zantedeschi1829年的工作可能对此有所预见。
电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。
1820年，丹麦著名物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了研究电磁本质联系的序幕，他的这个重大发现很快便传遍了欧洲，并被许多物理学家所证实。因此，人们确信电流能够产生磁场。但反过来，磁能产生电吗？许多物理学家很自然地提出了这个相反的问题，并开始对这个问题进行艰苦的探索。其中，最有成效的是英国物理学家法拉第。
法拉第作为人类电磁学领域的泰斗，也是交流电之父。小时候法拉第的家庭并不富裕，他只在七岁到九岁这段时间内读过两年书，然后就出去当报童谋生了。尽管生活的现实过早地暴露在法拉第面前，但是法拉第十分热爱读书，尤其是科学类的书籍，有时候他也会自己动手做一些简单的科学实验。
时间来到1812年，法拉第有机会能够听到当时著名的化学家戴维的讲座，从此他便表现出了对科学研究浓厚的兴趣。在听过讲座之后，法拉第将讲座整理成文档，然后寄给戴维，希望他能够帮助自己开始科学研究的道路。最终戴维也同意了法拉第的请求，并让他担任自己的实验助理。
奥斯特发现了电流的磁效应之后，这一新发现引起了欧洲科学界的广泛关注，著名的科学报刊也邀请戴维就此撰写一篇文章。而戴维将这个任务交给了法拉第，法拉第因此有机会接触电磁学。法拉第在写文章之前需要对奥斯特的发现从头到尾弄清楚，在他弄明白电流能够产生磁场之后，他提出了一个问题，磁场是否能够产生电呢？
于是法拉第根据已有的资料进行理论分析，并且进行了系统性的实验。
1831年8月，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接电流表。他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现，铁环并不是必须的。拿走铁环，再做这个实验，上述现象仍然发生，只是线圈B中的电流弱些。
为了透彻研究电磁感应现象，法拉第做了许多实验。1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交的一个报告中，把这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
法拉第之所以能够取得这一卓越成就，是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念，支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系，为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。