1、政治学与行政学 周波 2010060612站在巨人的肩膀上奥斯特与法拉第 电流的磁效应与电磁感应想想我们今天能坐在白色灯光下安静学习，在有空调舒适的环境里上课，观看城市里的霓虹美景等等，这一切都不开伟大的发现电流的磁效应与电磁感应。正因为有了前人们的努力探索，才有了今天电带来的五彩缤纷的世界，我们都要感谢他们的伟大探索和发现。今天电的运用就离不开奥斯特与法拉第，奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第就站在前人奥斯特的肩膀上从而发现了电磁感应。19 世纪初期 物理学世界赢来了两项重要研究成果。1 820 年 7 月 21 日 ，奥 斯 特 写 成 论 磁 针 的 电 流 撞 击 实 验 ， 清 楚 的
2、 讲 述 了 他 无 意 中 发 现 的 现 象 ，电 流 的 神 奇 开 始 向 世 人 展 现 出 一 个 全 新 的 领 域 。 1831 年 ， 经 过 整 整 10 年的 时 间 法 拉 第 从设想到实验，漫长的岁月，失败的痛苦，生活的艰辛，饱尝了各种辛酸，经过无数次反复的研究实验，终于发现了电磁感应现象，于 1831 年秋季的一天确定了电磁感应的基本定律，取得了磁感应生电的重大突破奥斯特是丹麦物 理 学 家 、 化 学 家 。 1777 年 8 月 14 日 生 于 丹 麦 的 兰 格 朗岛 鲁 德 乔 宾 一 个 药 剂 师 家 庭 。直 到 1851 年 3 月 9 日 在 哥
3、 本 哈 根 逝 世 。 终 年74 岁 。 奥 斯 特 最 大 的 发 现 便 是 电 流 的 磁 效 应 。 奥 斯 特 受 康 德 哲 学 思 想 的 影响 ， 一 直 坚 信 电 和 磁 之 间 一 定 有 某 种 关 系 ， 电 一 定 可 以 转 化 为 磁 。 当 务 之 急是 怎 样 找 到 实 现 这 种 转 化 的 条 件 。 奥 斯 特 仔 细 地 审 查 了 库 仑 的 论 断 ， 发 现 库仑 研 究 的 对 象 全 是 静 电 和 静 磁 ， 确 实 不 可 能 转 化 。 他 猜 测 ， 非 静 电 、 非 静 磁可 能 是 转 化 的 条 件 ， 应 该 把 注
4、 意 力 集 中 到 电 流 和 磁 体 有 没 有 相 互 作 用 的 课题 上 去 。 1819 年 上 半 年 到 1820 年 下 半 年 ， 奥 斯 特 一 面 担 任 电 、 磁 学 讲 座 的 主 讲 ，一 面 继 续 研 究 电 、 磁 关 系 。 1820 年 4 月 ， 在 一 次 讲 演 快 结 束 的 时 候 ， 奥 斯特 抱 着 试 试 看 的 心 情 又 作 了 一 次 实 验 。 他 把 一 条 非 常 细 的 铂 导 线 放 在 一 根 用玻 璃 罩 罩 着 的 小 磁 针 上 方 ， 接 通 电 源 的 瞬 间 ， 发 现 磁 针 跳 动 了 一 下 。 这
5、一 跳 ，使 有 心 的 奥 斯 特 喜 出 望 外 ， 竟 激 动 得 在 讲 台 上 摔 了 一 跤 。 但 是 因 为 偏 转 角 度很 小 ， 而 且 不 很 规 则 ， 这 一 跳 并 没 有 引 起 听 众 注 意 。 以 后 ， 奥 斯 特 花 了 三 个月 ， 作 了 许 多 次 实 验 ， 发 现 磁 针 在 电 流 周 围 都 会 偏 转 。 在 导 线 的 上 方 和 导 线的 下 方 ， 磁 针 偏 转 方 向 相 反 。 在 导 体 和 磁 针 之 间 放 置 非 磁 性 物 质 ， 比 如 木 头 、玻 璃 、 水 、 松 香 等 ， 不 会 影 响 磁 针 的 偏
6、 转 。1820 年 7 月 21 日 ， 奥 斯 特 写 成 论 磁 针 的 电 流 撞 击 实 验 的 论 文 ，奥 斯 特 在 报 告 中 讲 述 了 他 的 实 验 装 置 和 60 多 个 实 验 的 结 果 ， 从 实 验 总 结 出 ：电 流 的 作 用 仅 存 在 于 载 流 导 线 的 周 围 ； 沿 着 螺 纹 方 向 垂 直 于 导 线 ； 电 流 对磁 针 的 作 用 可 以 穿 过 各 种 不 同 的 介 质 ； 作 用 的 强 弱 决 定 于 介 质 ， 也 决 定 于 导线 到 磁 针 的 距 离 和 电 流 的 强 弱 ； 铜 和 其 他 一 些 材 料 做 的
7、 针 不 受 电 流 作 用 ；通 电 的 环 形 导 体 相 当 于 一 个 磁 针 ， 具 有 两 个 磁 极 ， 等 等 。 。 正 式 向 学 术 界宣 告 发 现 了 电 流 磁 效 应 。我们的时代是电气的时代，不过事实上我们有时称为航天时代，有时称为原子时代，但是不管航天旅行和原子武器的意义多么深远，它们对我们的日常生活相对来说起不了什么作用。然而我们却无时不在使用电器。事实上没有哪一项技术特征能象电的使用那样完全地渗入当代世界。在奥 斯 特 发 现 电 流 的 磁效 应 后 许多人在此基础上对电都做出过贡献，其中较为出名的佼佼者就是法拉第。法拉第 1791 年 9 月 22 日
8、 出 生 萨 里 郡 纽 因 顿 一 个 贫 苦 铁 匠 家 庭 。 虽 然出 身 贫 寒 。 但 是 物 理 电 磁 学 的 伟 人 就 此 诞 生 。 尽 管 法 拉 第 并 没 有 上 过 几 年小 学 ， 但 靠 着 在 一 加 书 店 当 学 徒 ， 他 有 了 接 触 自 然 科 学 书 籍 的 机 会 ， 并 且 如饥 似 渴 的 汲 取 其 中 的 知 识 。 因 为 爱 好 科 学 研 究 收 到 化 学 家 汉 弗 莱 戴 维 的 赏 识 ，从 此 踏 上 现 身 科 学 研 究 部 的 道 路 。1820 年 ， 奥 斯 特 发 现 电 流 的 磁 效 应 ， 受 到 科
9、 学 界 的 关 注 ， 1821 年 ，英 国 哲 学 年 鉴 的 主 编 约 请 戴 维 撰 写 一 篇 文 章 ， 评 述 自 奥 斯 特 的 发 现 以 来电 磁 学 实 验 的 理 论 发 展 概 况 。 戴 维 把 这 一 工 作 交 给 了 法 拉 第 。 法 拉 第 在 收 集资 料 的 过 程 中 ， 对 电 磁 现 象 产 生 了 极 大 的 热 情 ， 并 开 始 转 向 电 磁 学 的 研 究 。他 仔 细 地 分 析 了 电 流 的 磁 效 应 等 现 象 ， 认 为 既 然 电 能 够 产 生 磁 ， 反 过 来 ， 磁也 应 该 能 产 生 电 。 于 是 ， 他
10、 企 图 从 静 止 的 磁 力 对 导 线 或 线 圈 的 作 用 中 产 生 电流 ， 但 是 努 力 失 败 了 。 经 过 近 10 年 的 不 断 实 验 ， 到 1831 年 法 拉 第 终 于 发现 ， 一 个 通 电 线 圈 的 磁 力 虽 然 不 能 在 另 一 个 线 圈 中 引 起 电 流 ， 但 是 当 通 电 线圈 的 电 流 刚 接 通 或 中 断 的 时 候 ， 另 一 个 线 圈 中 的 电 流 计 指 针 有 微 小 偏 转 。 法拉 第 心 明 眼 亮 ， 经 过 反 复 实 验 ， 都 证 实 了 当 磁 作 用 力 发 生 变 化 时 ， 另 一 个 线
11、圈 中 就 有 电 流 产 生 。 他 又 设 计 了 各 种 各 样 实 验 ， 比 如 两 个 线 圈 发 生 相 对 运 动 ，磁 作 用 力 的 变 化 同 样 也 能 产 生 电 流 。 这 样 ， 法 拉 第 终 于 用 实 验 揭 开 了 电 磁 感应 定 律 。 正 是 通 过 电 磁 感 应 ， 法 拉 第 发 明 了 发 电 机 ， 终 于 实 现 “磁 生 电 ”的 愿 望 ， 正 式 宣 告 “电 气 时 代 ”的 到 来 。奥斯特的电流的磁效应是法拉第电磁感应实验的前提，可以说法拉第是站在奥斯特的肩膀上成功进行试验的，两人都为物理学做出巨大贡献，却又都恭谨谦虚。奥 斯
12、 特 是 一 位 热 情 洋 溢 重 视 科 研 和 实 验 的 教 师 ， 他 说 ： “我 不 喜欢 那 种 没 有 实 验 的 枯 燥 的 讲 课 ， 所 有 的 科 学 研 究 都 是 从 实 验 开 始 的 ”。 与 此 相 对 ， 法拉第曾说“我不能说我不珍视这些荣誉，并且我承认它很有价值，不过我却从来不曾为追求这些荣誉而工作。 ”法拉第的一生是伟大的法拉第其人又是平凡的,虽然是物理界的巨擘，但是他为人质朴、不善交际、不图名利、喜欢帮助亲友.为了专心从事科学研究，他放弃了一切有丰厚报酬的商业性工作。他在 1857 年谢绝了皇家学会拟选他为会长的提名，他甘愿以平民的身份实现献身科学的
13、诺言，终身在皇家学院实验室工作一辈子，当一个平凡的迈克尔法拉第。法拉第 1824 年 1 月当选皇家学会会员，1825 年 2 月任皇家研究所实验室主任，1833-1862 任皇家研究所化学教授。1846 年荣获伦福德奖章和皇家勋章。任何一项著名的发现都不是一个人独立完成的，事物之间存在联系和发展，通过对前人的追寻和探索，站在前人的肩膀上，进过自己的努力、孜孜不倦的探索，终会有一片新的前途和光明。我们敬重和崇拜前人们的伟大成就，他们那 种 坚 韧 不 拔 、 不 断 追 求 科 学 真 理 的 大 无 畏 精 神 ； 那 种 一 切 从 客 观 实 践 出 发 ，重 视 科 学 实 验 的 唯 物 主 义 态 度 ； 以 及 他 不 盲 目 崇 拜 权 威 ， 不 囿 于 传 统 观 念 ，敢 于 提 出 独 特 见 解 的 创 新 精 神 ， 给当代的我们给与了一种向前进的动力。
