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第3节

中外科学家发明家丛书:法拉第_2-第3节

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学界公布了电流的磁效应:在通电流的导线周围磁针产生偏转现象。这一下, 

轰动了整个科学界,英国也不例外。电流对磁能产生作用,这是毫无疑问的 

了,那么它们之间的相互关系到底是怎么样呢?各国科学家都朝着这个方向 

而努力。不久,法国科学家比奥和萨伐尔,确立了电流对磁极作用的定量规 

律,他们的结果后被称为比奥—萨伐尔定律。法国科学家安培还建立了电流 

与电流间规律的安培定律。 

     戴维此时已经是英国皇家学会的会长。他也在研究电流和磁的相互关 

系,并取得了一些进展,但比起法国同行来就逊色多了。而且,他已经把自 

己的很大一部分精力投向了贵族社会的时髦享受与交际应酬。他没有想到, 

电磁学的下一步进展,就要由他的助手法拉第来完成了。 

     1821年4月,英国另外一位与戴维齐名的著名科学家华拉斯顿来找戴 

维。他认为:既然通电的导线能使磁针发生偏转,那么如果在两个金块中间 

夹一根直导线,通上电流,然后拿一根磁棒移近导线,那么导线就会绕着自 

己的轴转起来。说完后,他就在戴维的实验室里进行了实验,但反复试验后 

并没有出现华拉斯顿预期的结果。于是他放弃了试验。当法拉第听他们讨论 

这一实验后,凭着自己的实际经验认为:这实验是有可能成功的,因此他开 

始着手做此实验。经历了多次失败后,在分析原因时,他意识到了:导线应 

该是绕着磁铁公转,而不是像华拉斯顿所认为的自转。 

     有了这个想法后,法拉第设计了新的试验用具,开始了新的实验。由于 

他的不懈努力与实际能力,1821年9月3日,他终于看到了他所想象的一幕: 

导线绕磁铁自行旋转起来 (见图1)。“它转动了!成功了!”法拉第兴奋 

地围着实验台大喊大叫。经过多次重复的实验,都出现了相同的结果。这时, 


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法拉第有一种预感:他所作的电磁转动实验,是一个很重要的结果。因为无 

论是奥斯特还是安培,他们只是证明了磁力的存在,而现在他却证实了这种 

磁力能使通电导线不停地转动。这应该是电磁学的一个突破。于是,他写了 

一篇实验报告寄给了《科学季刊》。10月号的《科学季刊》,马上刊登了法 

拉第的这一重要的新发现。 

     然而,法拉第没有想到的事发生了。有人说他的研究成果是“剽窃”的, 

这一研究成果本应属于华拉斯顿。起初,法拉第认为:这是误会,于是他向 

人们解释他与华拉斯顿两人实验的不同,但许多人还是不以为然,以为法拉 

第如同窃贼一样把华拉斯顿即将到手的科研成果窃取到自己的名下。这种蛮 

不讲理的指责使法拉第十分痛苦。这是有生以来的第一次,他的荣誉、他的 

人格受到了贬损和玷污。 

     这时,法拉第与戴维的关系也出现了裂痕。本来,华拉斯顿对别人传言 

法拉第“剽窃”自己的“成果”,心里很清楚到底是怎么一回事,也就不以 

为然。但戴维却觉得心里有气,他认为:关于电磁转动,是华拉斯顿根据自 

己的理论提出来的。华拉斯顿亲自设计并且动手实验,他戴维也参加了实验。 

虽说当时功亏一篑,但只要再努一把力,他们就一定会成功的;然而半路杀 

出一个法拉第,把自己垂手可得的果实“抢”走了。更让他生气的是,欧洲 

大陆上那些科学杂志,马上翻译登载了法拉第的论文,并且对法拉第大加称 

颂,什么“科学界的新星”啦,“巧妙无比的实验”啦,这些赞词让戴维极 

为不满。戴维嫉妒了。老师嫉妒学生、提拔者嫉妒被提拔者、大人物嫉妒小 

人物,这是因为后者超越了前者。 

     戴维开始有意地压制法拉第了。不久,法拉第写了一篇关于氯气液化新 

发现的论文。按照当时的习惯,助手的研究报告和论文要经过有关的教授审 

阅;再加上有上次事件的教训,法拉第把自己的论文呈请戴维过目。戴维看 

过后,在论文开头加了一段开场白,强调他本人是这次研究工作的发起人; 

在结尾还注解这次新发现的结果是他早就设想过的。法拉第对此举感到气 

愤,但也无可奈何,因为戴维毕竟是他的恩人和老师。然而,法拉第也意识 

到了戴维在嫉妒他,有意压制自己。戴维在法拉第心目中的偶像地位也就因 

此而逐渐动摇了。 

     接着发生了一件更触目惊心的事情。 

     1823年,由于法拉第在化学、物理研究方面的新发现,他被提名为皇家 

学会会员候选人。按照传统的选举新会员的规定,候选人能否最终入选,需 

要得到大多数正式会员的同意。此时,华拉斯顿教授已经声明过:那些所谓 

法拉第“剽窃”他的实验成果的传闻,纯系乌有,成果是属于法拉第自己的; 

他首先表示同意法拉第入选,另外大多数的学会成员也对法拉第入会表示了 

认可。只有一个人表示了反对意见,这就是戴维。他说法拉第现在入选皇家 

学会还早了点,还需要再锻炼一段时间。所以,他私下要法拉第自己退出候 

选人的选举,法拉第表示拒绝。接着他又以皇家学会会长的身份要求提名支 

持法拉第当选的会员们撤消他们的提议,也没有成功。 

     戴维成了孤家寡人,最终没能够取消法拉第的候选人资格。他只能采取 

拖延选举日期的办法,拖了半年,直到1824年1月才举行选举。皇家学会会 

员的选举是无记名投票,但是这一次大家都很清楚,是谁投了反对票。 

     进入了英国皇家学会的法拉第,在科学研究的道路上更是如鱼得水,不 

断取得新的成就。1825年,法拉第升任皇家实验室总监。1829年,他被晋升 


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为教授。此时,他38岁。 

     法拉第从一个订书工匠,通过自己的努力与才智,终于一步一阶地跃升 

到最高科学尊位。 

                      五、转磁为电和电磁感应定律 



     在证明了电可以转化为磁后,许多科学家放慢了前进的脚步。但迈克 

尔·法拉第却在想一个新问题:“既然电可以产生磁,那么反过来,磁能否 

产生电呢?”“如果能够转磁为电,那么人类将得到一种新的、源源不断的 

能源。” 

      “必须转磁为电。”这是1822年法拉第在自己工作日志上写下的目标。 

     日复一日,年复一年,法拉第不断地进行着各种试验。他的口袋里装满 

了磁铁、导线和线圈。他坚信:电流产生磁场是一种感应,那么就一定会有 

磁转为电的反感应。 

     金属导线一通电流就产生了磁场,绕有导线的铁块一通电流就成为电磁 

铁。那么,怎样通过磁铁使导线中产生出电流来呢?他把磁铁静置于由铜丝 

绕成的线圈中,没有电流产生;将一根通电导线与磁铁挨近线圈,也没有电 

流产生……在几年的试验中,法拉第使用过各种形状的磁铁,变换了磁铁与 

导线或线圈的各种相对位置,进行了多次试验。但所有的方法都没能使导线 

中产生电流。 

     失败一个接一个,挫折与失望不断袭击着他。每次实验前希望获得成功 

的愿望,都在无情的实验结果面前破灭了。然而,失败并没有动摇法拉第的 

决心,时间的延续也没能磨灭他转磁为电的坚定信念。他承受着失败带来的 

苦痛,继续坚持试验,每次都进行仔细观察,不断总结失败的教训及其原因。 

就这样,十年的时光过去了。 

     历史记下了1831年10月17日这个不平凡的日子。这一天,法拉第像往 

常一样进行着实验。这次,他准备了一根22厘米长、2。2厘米粗的磁铁棒, 

另外又把67米长的铜丝绕在一个导线圈上,在铜丝的末端接着一个电流测量 

表。 (见图2) 

     实验时,法拉第将磁棒一端接近线圈,这时电流测量表的指针如同以前 

实验时显示的那样,一点没动。他使磁棒与线圈平行,但指针还是没有反应。 

这时,法拉第猛地把磁棒插入线圈,突然,他朝思暮想的现象出现了——电 

流测量表的指针摆动了一下。法拉第心头一震——把磁转变成电,这多年的 

理想不是实现了吗?他又把磁棒猛地抽出来,指针又摆动了一下,这次是朝 

着相反方向。他把磁棒又转过来,朝里猛插,向外猛拔;再插、再拔……电 

流表的指针来回摆动,法拉第的心也跟着剧烈跳动起来。“成功了!” 

     此刻,他已完全忘记近10年来无数次失败带给他的失望与痛苦,他的身 

心深深地沉浸在成功的巨大喜悦之中。他像一个孩子似的在实验室里狂蹦乱 

跳起来。 

     以后的多次实验也显示了同样的结果,转磁为电的想法终于成了事实。 

但法拉第并没有因此而停步不前,他在思考一个问题:为什么自己多年来反 

复千百次的实验都没能成功,唯独这样做才获得成功了呢?他想寻找到规律 

性的东西。 

     经过仔细地回忆与思索,再加上实验的验证,法拉第终于意识到成功的 

关键所在——运动才能产生电流。在以前的实验中,磁铁相对于导线和线圈 


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是没有运动的,所有实验均是在静止前提下进行的。而通过现在的实验发现, 

只有当磁铁插入线圈或从线圈抽出的一瞬间,才能产生电流 (法拉第把此电 

流称为感生电流——由感应而产生的电流,而把产生感生电流的电动势叫作 

感生电动势)。 

     接着他又发现,不论是将磁铁插入静置的线圈内,还是将线圈套到静置 

的磁铁上,只要两者之中有一个以一定的方式进行运动,就会有感生电流产 

生。因此,他得出:“要将磁转化为电,运动是必要条件”的结论。 

     但为什么运动是产生感生电流的必要条件呢?感生电动势与感生电流的 

大小以及方向,是否与运动方式有关呢?这又是法拉第思考的新问题。在科 

学上往往是这样,实验的成功与新现象的发现和新规律的总结,常常引出更 

多的疑问,从而促进科学技术的进步。 

     在经过了多次紧张的试验与反复的研究之后,法拉第得出了“金属导线 

必须切割磁力线才能产生感生电流”这一规律性的结论。 

     在试验过程中,法拉第还发现,导线切割磁力线的速度越快,导线中产 

生的感生电动势也就越大;切割磁力线的方向不同,产生的感生电动势方向 

 (或感生电流方向)也不同。 

     法拉第将以上的结果与发现总结成定律,这就是著名的 “电磁感应定 

律。”这一定律不仅揭示了电流与磁力之间的相互作用规律,更为重要的是 

定律表明了:只要能持续不断地使线圈在磁场中作切割磁力线的运动,就能 

够产生出源源不断的电能来。这是一项多么重大的发现啊!以后的世界面貌, 

在很大程度上将因这个定律的出现而大为改观。也就是说,法拉第的这一杰 

出发现,预示着电能被人类所用有了可能;而人类文明发展的步伐,也将由 

此定律的创立而大大加快。 

     电磁感应定律是时代的产物。它是从18世纪中后期到19世纪30年代这 

一历史时期内的各种电学现象与规律不断被发现的必然产物。特定的历史时 

期就需要有特定的历史人物。法拉第勤于思考、精于观察,对科学工作有着 

源源不断的热情,在失败面前毫不气馁,能够重整旗鼓,再次向前。他所具 

有的这些特点,正迎合了那个时代科学发展的迫切需要。 

     在10年里,法拉第经历了无数次失败,但正是这一次次的失败,为他奠 

定了不断接近成功的基础。他把每次的失败都当作砖,用它筑梯。随着失败 

的增加,梯子的高度也增高,他也就站得更高,最后终于登上了别人难于登 

上的顶峰。 

     电磁感应定律的创立,使法拉第蜚声国内外。后人为了纪念他的这一功 

绩,把电磁感应定律命名为“法拉第定律”。 



                           六、电解定律的创立 



     发现电磁感应定律后,法拉第又对电现象进行了大量广泛而深入的研 

究。他有一个坚定

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