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 添加时间:2008-04-14 原文发表:2008-04-14 人气:94

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奥斯特的发现一经传播,到处都在重复这一实验。1820 年9 月11 日,在法国科学院举办的每周的科学例会上,法国物理学家安培(André MarieAmpère,1775.1.20—1836.10.6)听到了两个月前在哥本哈根发现的这个重要的实验事例,并且看到电流磁效应的演示实验后,对此极感兴趣,立即对它进行研究,仅仅几个星期,便在科学院举办的科学例会连续发表报告,进一步揭示电和磁之间的内在联系。

    通过实验和研究,安培发现,不仅电流对磁针有作用,而且两个电流之间彼此也有作用。两根平行的载流导线中,如果通过的电流方向相同,导体之间呈现出互相吸引;如果通过的电流方向相反,导线之间呈现出互相排斥。同时又发现,两根载流导线之间的力的大小,是与两根导线中各自通过的电流I1 和I2 的乘积成正比,与导线的长度成正比,与两根导线之间的距离平方成反比。由此,安培提出了电流磁效应的定量规律,后来称之为的安培公式。这一公式作为他的“电动力学”基本定律的起点。“电动力学”这一名词是在安培的著作中第一次出现的,他常用“电动力”来表示电压。所以我们说,安培是电动力学的先创者。在上述研究的基础上,安培又提出了一个关于电流使磁体偏斜方向的法则,也就是确定电流的磁场方向的法则,即“安培法则”。为了表彰安培的功绩,电流的单位就用他的名字来命名。除此以外,安培还提出了“分子电流”的概念,用它来解释物体为什么具有磁性。安培的这一观念,为现代物理学所证实。现代物理学认为,物体内部的原子或分子的磁性,是由于电子在原子核周围转动或绕着自身轴急速旋转而产生的。

【法拉第和电磁感应】

法拉第(Michael Faraday,1791.9.22—1867.8.25)是英国物理学家、化学家,在自然科学上的重大贡献是发现了电磁感应现象,建立了电解定律,提出了力线和场的概念。

 

1820 年,奥斯特发现了电流磁效应以后,1821年,法拉第就重复进行类似的实验,都获得了肯定的结果。这时,法拉第就有一个想法,既然电可以转化为磁,磁是否也能转化为电呢?于是他在日记本的扉页上写下“转磁为电”,并开始苦苦地思索,踏踏实实地设计了各种实验,但却一次一次地失败。直到1831 年8 月,法拉第用7/8 英寸粗的软铁条,焊接成一个外径为6 英寸的圆环,圆环上绕有两组线圈A 和B。A 线圈由3 个小线圈组成,每个小线圈由1/20 英寸粗、24 英尺长的铜线组成,它们可以分开,也可以联合使用。B 线圈由两根共60 英尺长的同样粗的铜线组成。A 与B 在圆环上的绕法和方向相同,它们的末端由一个大约1.5 英寸长的不予包扎的铁片隔开。A 线圈与伏打电池连接,B 线圈与3 英尺以外的电流计连接。当法拉第把A 线圈与伏打电池一接通,电流计上的指针突然偏转,但是指针晃动一下后就停止了。当他把电池拆掉时,电流计的指针又突然偏转,偏转的方向与前面的相反,晃动一下后也停止了。这种往往不被他人注意的现象,却紧紧地吸引着法拉第,他好像悟出了什么道理。他继续做实验,结果都相同。他把电流计接到A 线圈中的一个小线圈上,当另外两个小线圈连起来接到伏打电池上时,电流计的指针偏转得更大。当把伏打电池的两极对换时,发现电流计的指针反向偏转。法拉第称这种现象为“伏打电感应”。同时他也深深地懂得,当电转化为磁时,呈现出来的是个稳态现象,电流周围的磁场是稳定地存在着;而磁转化为电时,则是瞬态现象,一现即逝。为了进一步验证,几个星期后,法拉第再做实验。这次,他抛开电池,在一个纸做的空心圆筒上,用220 英尺铜线分层绕了8 个线圈,它们之间再互相连起来成为一个大线圈,并把它与电流计相接。当一条形磁铁插进空心圆筒时,电流计的指针摆动了;抽出时,指针也作相反方向的摆动,法拉第称这种现象为“磁电感应”。上述这些实验说明磁可以转化为电,而法拉第的“转磁为电”的理想终于实现了。
 
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