科學(xué)家的發(fā)明故事(科學(xué)家的發(fā)明故事簡(jiǎn)短50字)

雖說(shuō)科學(xué)家對(duì)靜電現(xiàn)象有了不少認(rèn)識(shí)，然而,使電作為一種能源而成為人們生產(chǎn)和生活的動(dòng)力,使人類進(jìn)入一個(gè)電氣化時(shí)代，卻是從科學(xué)家開始發(fā)現(xiàn)和注意到電與磁的相互聯(lián)系開始的。

1800年伏打發(fā)明電池以后,為揭開電與磁之間的奧秘提供了一把鑰匙,因?yàn)殡姵乜梢允闺娏鬏p而易舉地在銅絲中流動(dòng)。

一天,在哥本哈根工作的丹麥物理學(xué)家奧斯特(1777~1851年)在研究電池和電流之間的關(guān)系時(shí).奇跡般地發(fā)現(xiàn)了原來(lái)電和磁之間還有特別“親密”的關(guān)系。當(dāng)時(shí)奧斯特正在做一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，工作臺(tái)上擺著電池、銅絲和開關(guān),在銅絲旁還偶然地?cái)[著一個(gè)磁針。當(dāng)他讓電流通過(guò)銅絲時(shí),卻發(fā)現(xiàn)放在銅絲旁邊的磁針竟哆哆嗦嗦抖動(dòng)起來(lái)。他感到很納悶,這是怎么回事?他又反復(fù)實(shí)驗(yàn)了幾次,在銅絲下與銅絲平行放一個(gè)磁針,當(dāng)銅絲中有電流流過(guò)時(shí)，磁針又抖動(dòng)起來(lái)。有趣的是，如果把磁針?lè)旁阢~絲的上方并與其平行,銅絲中通過(guò)電流時(shí)，磁針擺動(dòng)的方向正好相反。當(dāng)磁針與銅絲很接近時(shí)，磁針擺動(dòng)的角度差不多有45度，當(dāng)磁針逐漸離開銅絲時(shí)，隨距離的增加，磁針擺動(dòng)的角度也隨之逐漸減小。

聰明的奧斯特從這些實(shí)驗(yàn)中得出了一個(gè)結(jié)論:只要導(dǎo)線中有電流通過(guò)，在它的周圍就會(huì)產(chǎn)生和磁鐵一樣的磁力。1820年，奧斯特把這個(gè)重要發(fā)現(xiàn)公布后，立即引起了學(xué)術(shù)界的重視。因?yàn)橐酝恢来盆F具有磁力，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)電流也能產(chǎn)生磁力,這確是一件新鮮事。這一發(fā)現(xiàn)揭示了自然現(xiàn)象中存在著一種以往人們不知道的內(nèi)在聯(lián)系,那就是電能可以轉(zhuǎn)換成磁能。

奧斯特的發(fā)現(xiàn)給年輕的法拉第以極大的啟發(fā),他也開始了電磁感應(yīng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。

法拉第是倫敦郊區(qū)一個(gè)貧民的兒子,沒(méi)有進(jìn)過(guò)正規(guī)學(xué)校，少年時(shí)在一個(gè)裝訂廠當(dāng)小工,這使他有機(jī)會(huì)閱讀到大量科學(xué)書籍。法拉第不僅善于自學(xué),而且自己動(dòng)手的能力也非常強(qiáng),常常設(shè)計(jì)出相當(dāng)精彩的試驗(yàn)方法。他在奧斯特發(fā)現(xiàn)電和磁的關(guān)系后，于1821年就開始了電磁實(shí)驗(yàn)。

他設(shè)計(jì)了一種很簡(jiǎn)單但卻很能說(shuō)明問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)裝置:在一個(gè)盛水銀的小缸里豎放一根筆直的磁棒,并先用蠟把磁棒的一端固定在小缸底。然后再往缸里注人水銀,只讓磁棒的頂端(北極)露出液面。接著他用一根導(dǎo)線穿過(guò)一個(gè)軟木塞,把它浮在水銀液面上。因?yàn)橛羞@個(gè)軟木塞,導(dǎo)線和磁棒之間就不會(huì)直接接觸,而處于絕緣狀態(tài)。然后，他用另一根導(dǎo)線與電池的一個(gè)極連接，并把它越過(guò)缸邊插人水銀中，再把穿在軟木塞上的那根導(dǎo)線連接在電池的另一個(gè)極上。這樣,就形成了一個(gè)可以通過(guò)開關(guān)而閉合或斷開的電路,因?yàn)樗y也是導(dǎo)電的。

法拉第設(shè)想，如果電能變成磁力,軟木塞上的那根導(dǎo)線就會(huì)繞著磁棒轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)他把電池開關(guān)合上時(shí),導(dǎo)線果然繞著磁棒轉(zhuǎn)起來(lái)。他又想,如果把磁棒的北極豎放在缸里,導(dǎo)線就有可能繞著磁棒的南極向相反的方向旋轉(zhuǎn)，一試果真如此。法拉第高興極了,但并不為此滿足。

為了確證電力產(chǎn)生磁力的事實(shí)，法拉第又變換了一種實(shí)驗(yàn)方法:即把導(dǎo)線固定,使它不能轉(zhuǎn)動(dòng),而將磁棒漂浮在水銀中(水銀比重大，鐵棒可以浮起來(lái)),使磁棒的一端剛好露出水銀液面。當(dāng)在電路連接好后接通電路時(shí)，磁棒果然繞著導(dǎo)線轉(zhuǎn)了起來(lái)。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)看起來(lái)很簡(jiǎn)單,但它在能源動(dòng)力發(fā)展史上卻有著劃時(shí)代的意義,它不僅說(shuō)明電力可以變成磁力,而且說(shuō)明電磁可以變成使物體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。他用這個(gè)原始方法做成的裝置,實(shí)際上是世界上第一個(gè)把電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的最原始的電動(dòng)機(jī)。

不過(guò)法拉第當(dāng)時(shí)還沒(méi)意識(shí)到自己的這個(gè)簡(jiǎn)單的東西將來(lái)會(huì)成為打敗蒸汽機(jī)的“對(duì)手”。但他非常清楚,電力可以產(chǎn)生磁力。