電是怎樣產(chǎn)生的
電是怎樣產(chǎn)生的【專家解說】:電是怎樣產(chǎn)生的 電是怎么生產(chǎn)出來的?回答這個問題的時候我們不得不提到一位偉大的科學(xué)家―法拉第,正是他制造了世界上第一臺電磁感應(yīng)發(fā)電機,成為人類電氣時代的
電是怎樣產(chǎn)生的
電是怎么生產(chǎn)出來的?回答這個問題的時候我們不得不提到一位偉大的科學(xué)家―法拉第,正是他制造了世界上第一臺電磁感應(yīng)發(fā)電機,成為人類電氣時代的開拓者。
法拉第在一七七一年七月二十二日出生于英國,父親是一位制鐵的工人,家境不好。法拉第沒有機會進入學(xué)校進行正規(guī)教育,只能在一個書店做學(xué)徒,好學(xué)的法拉第在七年的時間內(nèi)積累了大量的電學(xué)知識。一次偶然的機會使他成為當(dāng)時倫敦皇家學(xué)院院長戴維的助手,從而改變了他的一生,最終成為了一名偉大的科學(xué)家。
一八二0年丹麥哥本哈根大學(xué)的奧斯特,偶然中發(fā)現(xiàn)一條通有電流的導(dǎo)線,當(dāng)貼近磁針時,磁針就會偏轉(zhuǎn),不再指向北極了。電流和磁石這兩種奇妙的現(xiàn)象,原來人們以為是毫無聯(lián)系的,現(xiàn)在竟發(fā)現(xiàn)有這樣的聯(lián)系,引起了世界科學(xué)家們的注意。法拉第也立即被這一發(fā)現(xiàn)吸引住。
就在這一年戴維發(fā)現(xiàn),凡是鋼鐵被通過電流的導(dǎo)線環(huán)繞時,便成為磁鐵,即電磁鐵。一八二一年英國化學(xué)家武拉斯吞當(dāng)聽到奧斯特的發(fā)現(xiàn)之后便想到,如果磁石的一端放進一根通電流的導(dǎo)線,電線就應(yīng)該自行旋轉(zhuǎn)起來。于是便到戴維的實驗室里去作實驗,結(jié)果失敗了。這次失敗使武拉斯吞很掃興,便不想再繼續(xù)作下去了。
但是法拉第卻覺得這是有希望的。他決定自己去作這樣的實驗。一八二一年九月三日,他終于第一次看到了通電的導(dǎo)線在磁場中發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。他在實驗室中高叫著:“它們轉(zhuǎn)動了!”他象個孩子似地圍著桌子狂跳起來,并把他剛剛結(jié)婚的妻子呼喚到他的實驗室里去參觀他的這個成功的實驗。這是法拉第在二十九歲時發(fā)生的事。
法拉第常常問自己:電轉(zhuǎn)化為磁是一種感應(yīng),為什么不能有一種反感應(yīng)呢?既然由電可以產(chǎn)生磁,又為什么不能由磁而產(chǎn)生電呢?一八二二年法拉第在自己的日記中寫著:“轉(zhuǎn)磁為電”。這就是他需要為之奮斗的目標(biāo)。法拉第也認識到電是一種很有用的東西,伏特電池雖可以獲得穩(wěn)定的電流,但價錢太昂貴,能花很少的錢產(chǎn)生出電流來,這是當(dāng)時的急需。
有一天,他得到一塊圓柱形的長條磁石,長8.5英寸、厚3/4 英寸的圓柱形磁石, 又以203英尺長的銅線繞在一個空的圓筒內(nèi),銅線的兩端串接一個電流計,銅線是不通電流的。他將磁石的一端挨近銅線,電流計的指針不動。忽然他把磁石完全插入銅線圈內(nèi),電流計的指針卻突然動起來了。他急忙又把磁石抽了回來,指針又動了一下。難道真的有電流產(chǎn)生出來了嗎?法拉第驚喜起來。他試了一次又一次,果然感應(yīng)電流產(chǎn)生出來了。這是法拉第一生中最大的發(fā)現(xiàn)。
法拉第又堅持研究很久才得出結(jié)論:金屬線與磁石之間的相對運動是產(chǎn)生感應(yīng)電流的必要條件。進一步他又引入了磁力線的概念,總結(jié)出被后人稱為法拉第電磁感應(yīng)定律的定理。為了使磁電為人類所用,他又制造了世界上第一臺電磁感應(yīng)發(fā)電機。當(dāng)然,這一部發(fā)電機是很簡陋的,卻是日后復(fù)雜發(fā)電機的始祖。他把一塊銅制平面板的邊,放于一塊有永久性磁力的磁石兩端之間,又把一片狹長的銅和一片狹長的鉛放,放在平面板的邊上,作為收電之用,然后又裝上一個電流計,當(dāng)平面板旋轉(zhuǎn)時,電流計上的指針也隨著移動,這樣,一種有變化的電流,就在銅制平面板的邊中產(chǎn)生了。
法拉第把這項發(fā)明公諸于世,為人類開發(fā)了一個永不枯竭的金礦,但是他放棄了任何金錢的報酬,再度回到了實驗室工作。
兩百多年過去了,盡管現(xiàn)在發(fā)電機的種類繁多,如同步發(fā)電機、異步發(fā)電機等;容量從幾微瓦到上億瓦;發(fā)電方式各不相同,有火力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、核能發(fā)電等。但是他們的原理卻是與法拉第造的第一臺發(fā)電機的原理是相同的,都是法拉第電磁感應(yīng)原理。
當(dāng)然不可否認,科技的發(fā)展也產(chǎn)生新的發(fā)電原理,如磁流體發(fā)電,太陽能電池,燃料電池等,但是它們還只是停留實驗室中,未被大量使用。展望未來,各種發(fā)電方法定會給我們帶來更多方便、潔凈的電能。
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