怎样将磁变成电?
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发布时间：2022-04-23 07:26
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时间：2022-06-17 16:12
1820年，丹麦科学家奥斯特发现通电导线能引起旁边的磁针转动。当时正从事电和磁研究的法拉第根据自己做的大量实验以及大胆的直觉立刻联想到：既然电流能产生磁，那么为什么磁不能产生电流呢?1822年，他在笔记本中写下了一个崭新的研究课题——“把磁转变成电”。
为了实现这一科学闪念，法拉第付出了10年的辛勤劳动。最初，他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使邻近的闭合导线中产生稳定的电流，但都一次次地失败了。
关于法拉第电磁感应实验原理的草图假如根据奥斯特的看法，被推动的电荷对磁铁产生作用，也就说“产生磁”，那么被推动的磁铁也应该产生电。他按照自己的设想设计了实验装置，他的装置类似于我们今天的变压器：在一边接上一个伏打电池(法拉第称为A)和一个中断电流的开关；在另一边(称为B)接上一个电流显示器(即当有电流时，显示出偏转的一个磁针)。接通A的电流时，B电路上的测量仪显示短暂的偏转，然后，指针立即又回到0位。当A路中的电流被中断时，也出现一偏转(但向另一个方向偏转)。法拉第本来希望，在整个电流动过程中，在A和B电路中都有电流产生，然而磁针则准确无误地表明：只在“开”和“关”的时刻有效应存在。后来，法拉第很快发现，永久磁铁也可以用于感应。
1931年10月17日这天，法拉第终于实现了重大的突破。他在直径为1.9厘米、长为21.6厘米的空心纸筒上绕了8层螺旋线，把8层线圈并联后再接到检流计上。当他把磁铁棒迅速地插入螺线管时，检流计的指针就偏转了，然后又迅速地拉出来，指针在相反的方向上发生了偏转。每次把磁棒插入或拉出时，这效应会重复，因而电的波动只是当磁铁靠近时才产生。这就是一个原始的发电机，它通过磁体的机械运动而产生电流。
此后，法拉第又继续进行大量的实验，以探讨电磁感应产生的条件。1831年11月24日法拉第写了一篇论文，他把可以产生感应电流的情况概括成五类，正确地指出了感应电流与源电流的变化有关，而不与源电流本身有关。法拉第将这一现象与导体上的感应电作了类比，把它命名为“电磁感应”。1832年，法拉第采用了笛卡儿发明的磁力线这个概念来解释“电磁感应”现象。他认为：感应电流是导体切割磁力线产生的，电流方向由切割磁力线的方向决定。这就是我们今天还常用到的“左／右手定律”。
