第十一章 电磁感应
所有人的目光都汇聚到了演讲台上,大家伙都想看看到底是什么样的成果居然能让一向沉稳、镇定的迈克尔·法拉第先生高兴成这样。 法拉第笑着说道:“相信在座的很多听众都知道,其实世界关于电学和磁学的研究已经进行了很多年了。 但在最早期的时候,科学研究者们都认为这是两门独立分开的学科。 但商人们却与我们意见不同。 因为在18世纪时,有一位伦敦商人惊人的发现,他的一箱铁勺子在遭遇了雷击后居然惊人的产生了磁性。 这种科学研究者与商人的分歧直到1820年才得到解决,那一年,丹麦科学家汉斯·奥斯特做了一个实验。 他将电线与一根磁针平行摆放,而当他通上电流的一瞬间,他却惊喜的发现磁针居然跳动了一下。 在经过反复多次实验后,奥斯特确认这不是巧合。很快,他发布了一篇名为《论磁针的电流撞击实验》的论文,科学界将这项伟大发现称为‘电流的磁效应’。 从这以后我们这些浅薄的科学研究者们终于意识到了,原来电是可以产生磁的。 而当我奉导师汉弗里·戴维之命转入电学研究领域时,我的第一个想法便是——如果电可以产生磁,那么磁能否产生电呢? 为了这个猜想,这些年我进行过无数次的实验,终于,就在前不久,我终于得到了一个惊人的答案。 电能产生磁,磁也确实可以产生电,电学与磁学并不是独立分开的学科,而是具有强关联性的统一学科!” 语罢,法拉第揭开蒙在实验桌上的黑布。 展现在大家眼前的是一根用白布密密麻麻缠绕的六英寸圆铁环,圆环的左右半边则分别缠绕着两股绝缘铜线。 左半边的铜线连接了一组手工制作的电池,构成了一组独立的电路。 而右半边铜线则只连接了一个电流表。 法拉第热情的为大家介绍着:“就像大家所见到的那样,这两组电路是独立的,不相联的。我们把左边带电池的电路称为a,右边的不带电池但接了电流表的则称为b。 因此,按照我们的常识来说,即便给电路a通上了电,电路b的电流表指针也不会进行偏转。 但事实真的如此吗?” 法拉第微笑着走上前去,他轻轻的打开了电路a的开关。 在众人注视的目光下,在场的所有人都发现,电路b的电流表居然向着顺时针方向发生了一丝偏转,但很快又归正到了原位。 而当法拉第关闭开关时,电流表居然又向着逆时针方向进行了偏转。 “我的天啊!” “这是怎么回事?” 有人惊呼道:“法拉第先生,这真的不是因为您晃了桌子吗?” 法拉第风趣的开口道:“虽然皇家学会向来缺乏经费,但我们还不至于穷的买不起一张合适的实验桌子。如果您不相信的话,可以自己来亲手试试。现在开始,我的双手离开桌面。” 他将方才提出质疑的先生请上了台,那位先生尝试了七八次,又仔细的检查了实验用的桌子,这才惊叹道。 “虽然我知道您每次讲座都非常精彩,但这次无疑是有史以来最棒的一次!请允许我代表在场的观众,再次向您致意崇高的敬意。” 语罢,那位先生脱下帽子,一只手按在胸前微微鞠躬。 台下也再次爆发出了经久不息的掌声。 就在这时,讲座席上又站起了一位男士。 他质疑道:“法拉第先生,虽然我无意冒犯。但我觉得会不会是您实验用的那个铁环漏电? 毕竟两个电路都连接在了铁环上,虽然您用白布进行了绝缘处理,但或许依然有电流顺着铁环跑了过去。” 法拉第听到这个质疑,也不正面回答,而是笑着说道:“既然如此,那请您再看第二个实验。” 语罢,他又揭开了另一个实验桌上的黑布。 这一次的实验装置要简单的多,只有一个电流表,一个缠满了铜线的中空线圈,还有连接了它们两者的两段铜线。 法拉第从裤兜里摸出一块磁铁,朝着中空线圈里放了进去。 只见磁铁一闪而过,穿过线圈落在了桌面上,与此同时,电流表同样发生了偏转。 法拉第笑着开口道:“先生,您看到了。这一回,我甚至连电池都没有用。” 在场的观众无不惊呼:“上帝啊!这可能会是今年的最大发现了!” “法拉第先生,将电学与磁学合二为一,您或许将可以凭借这项成就与艾萨克·牛顿爵士比肩。” 对于观众们的捧场,法拉第只是微微点头还礼,他的脸上洋溢着灿烂的笑容,虽然学术成果得到认可令他高兴,但他仍然没有忘记自己的使命。 进行实验仅仅只是第一步,最重要的还是通过实验得出经验,并总结成为一条可以反复验证的结论,并解释造成这种现象的原因与分析过程。 台下的埃尔德看到法拉第如同变魔术一般的实验,又听见他开始大谈什么磁感线之类的名词,只觉得自己头昏脑涨,什么东西都听不明白。 他用胳膊肘杵了杵身旁的亚瑟,小声问道:“你听懂了吗?” 亚瑟挑了挑眉毛,冲他眨眼:“略懂。实不相瞒,我这其实是听第二遍了。” “啊?你之前偷偷来参加过讲座吗?怎么也不告诉我一声呢? 算了算了,那你给我讲讲,那个什么乱七八糟的磁感线,还有那个什么怎么分辨电流方向和磁场方向。 这东西也太难了,我好不容易来听次讲座,总得学一点。要不然以后和那些喜欢科学的漂亮小姐聊天,我都不知道说点什么。” 亚瑟道:“我教你个容易的记忆方法吧。” 埃尔德好奇道:“什么容易的方法?” 亚瑟开口道:“如果你是想分辨电流的方向,那就伸出你的右手。四根手指并拢,大拇指与其他四根手指保持垂直。 对,就是这样,五根手指都保持在一个平面上。 接下来,把手心对准磁场的n极方向,大拇指对准导体运动的方向,就是磁铁下坠的方向。 那么,你剩下四根手指的指向就是产生感应电流的方向。” 埃尔德听完这话,惊奇道:“亚瑟!你真是个天才!你是怎么想到这个法子的?” 亚瑟对这个避而不答:“你还想不想学如何判断导体受力的方向了?” “学,我当然要学!” “现在,把你的左手伸出来。” “喔?这回又换到左手了?” “废话不要那么多,你听我说……” 谁知亚瑟这话还没说完,他的耳边忽然响起了一阵温和的询问声。 “请问,您这是在说什么呢?” 亚瑟扭头一看,法拉第不知何时居然走到了他与埃尔德的身边,平平无奇的两个小子一下子就成了全场瞩目的焦点。 法拉第和善的笑道:“警官先生,您可以重新给我讲一下右手的吗?右手的只听到了一半。至于左手的,咱们可以待会儿再说。”