屡建奇功的英雄

在研究电磁学的人中，法拉第是一位屡建奇功的英雄。

1791 年 9 月 22 日，迈克尔·法拉第出生于英国萨里郡的一个铁匠家庭。由于家里贫穷，生活都难以维持，就谈不上送法拉第去读书了。1796 年，为了摆脱贫困，父亲带着全家来到繁华的伦敦，住在曼彻斯特广场一家马厂行的楼上。

环境虽然变了，但是生活的贫困依然没有改变，童年的法拉第只好在曼彻斯特广场和查里斯大街度过。

1804 年，法拉第到附近黎保的书报店当报童，第二年转为店里的装订工人。利用装订书籍的空闲，法拉第贪婪地阅读着刚订好的书。书籍开阔了他

的视野，增长了他的知识。

在阅读的大量书籍里，法拉第被《大英百科全书》中的电学部分和玛西特夫人的《化学对话》所描述的奇妙现象深深地吸引住了，便按照书中的内容进行了一些简单的实验。

法拉第没有想到，正是书中的奇妙现象，促使他学习科学知识，并改变了自己的命运，最终成为伟大的科学家。

1812 年，法拉第作为一名装订工的学徒已经期满，为了生活，也为了自己的志趣，他又成为法国人罗歇的印刷所装订工。

这一年，法拉第听了一次皇家学院大化学戴维的化学讲演，并且能够听懂。他非常高兴，多年来自己对化学知识的学习已经达到了一定的程度。

接连几天，法拉第总是在想：要是能到皇家实验室去工作，那该多好啊！强烈的科学欲望促使他冒昧地给皇家学会会长班克斯写了一封信，恳求获得一份科研工作。结果是可想而知的，信发出后如石沉大海，毫无音讯。

法拉第并不死心，决定再给戴维写封信，碰碰运气。

碰巧的是，皇家学院解雇了一名助理实验员，法拉第又以他的化学知识和见解受到戴维的赏识。这样，法拉第成为戴维的助手，踏上梦寐以求的科学征途。

一开始，法拉第在实验室的工作是，洗瓶子、擦桌子、扫地板，与其说是助手，倒不如说是实验室的勤杂工、戴维的仆人。

但是没过多久，法接第就向戴维证明了，他比一个勤杂工要高明得多。他头脑灵敏，有分析力，不时恭敬地提出一些建议，令戴维刮目相看，于是戴维允许他参加自己的各项实验工作，而他也能比较准确地完成各项任务。 1813 年 10 月 1 日，戴维夫妇去欧洲大陆旅行。法拉第作为戴维的“哲

学助手”陪伴他到欧洲各大城市去讲学。

法拉第在日记中写道：“今天早晨迎来了我一生中的新时代。在我的记忆中，我从未到过离伦敦 12 英里以外的地方，现在我可能要离开它若干年，去访问那些遥远的地方。”

在旅行期间，法拉第游历了巴黎、罗马、米兰等城市，结识了许多有名的科学家。

1816 年，法拉第在戴维的指导下发表了第一篇论文：《多斯加尼本土生石灰的分析》。1825 年.他第一次在实验中制取了苯。这一年，在戴维的推荐下，法拉第被任命为皇家研究院实验室主任。

丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应，法国物理学家安培研究出电流产生磁力，使欧洲大陆掀起研究电磁学的热潮。在这一领域，英国相对落后， 1821 年 9 月，奥斯特的实验成果传到英国后，戴维和法拉第立即进行了实验。

不久，戴维要从事其他研究，法拉第就单独进行电和磁之间现象与本质的研究。

既然电流能产生磁力，那么磁力能否产生电流呢？法拉第按这一设想进行实验。

当法拉第还是一个装订工时，就对电学产生了兴趣，在伏打电池的吸引下做过最初的实验，在担任戴维的助手后，即进行了一系列的电学实验，从而为电磁学研究打下了良好的基础。

1831 年，法接第成功地做出了磁生电的实验。

在一个圆磁铁环的两边，各绕上绝缘的互不相连的线圈，把一组线圈的

两端与电流计相连，当他把另一组线圈与伏打电池接通时，发现电流计的指针立即发生了偏转；而当电源接好后，指针又回到原来的位置。当切断电源时，指针又偏转了，然后又回到了初始位置。

始何解释这种现象呢？经过反复的实验和思考，法拉第认为：当接通电源时，由电流产生的磁力线影响了另一组线圈，使它带上电流，因此电流计的指针发生了偏转。而切断电源时，指针又动，说明电流的产生与磁力线的运动有关。

这样，法拉第发现了电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中就有电流产生，这个电流就是感生电流。

后来，他进一步确立了电磁感应的基本定律，被称为法拉第电磁感应定律：电路中感生电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化成正比。这一发现成为现代电工学的基础，用于发电、送电等技术。

法拉第在电磁感应的基础上，制成了一架仪器，能使磁针不停地围绕着固定的导体旋转，从而弄清楚了电动机的工作原理。遗憾的是，他没有对电动机进行进一步的研制，又转人电化学的研究。

感生电流的发现，充分揭示了磁和电的内在联系，电不仅能转化为磁，而且磁也能转化为电。同时，为人类利用新能源开辟了前景，预示着人类将要进人电气时代。

1833 年，法拉第在实验中得出两条电解定律，被称为法拉第电解定律。法拉第第一电解定律是：电解时，在电极上析出的物质的质量和通过电

解液的电流强度及通电时间成正比。

法拉第第二电解定律是：一定量的电量所析出的物质的质量与该物质的化学当量成正比。

在发现电解定律的过程中，法拉第最先使用了电极、阳极、阴极、离于、阳离子、阴离子等名词。

1843 年，法拉第第一个证明了电荷守恒定律，认为电荷既不能被创造，也不能被消灭。只能在物体内或在几个物体之间相互转移，电荷的代数和是守恒的。

法拉第还提出了电场、磁场、电力线、磁力线的概念，否定超距作用说，认为电力和磁力是通过电场和磁场传递的，并用电力线和磁力线直观描述电场和磁场。

1845 年 9 月，法拉第在一次实验中发现了旋光效应，这就是著名的法拉第效应。在他用磁力线测试不同物体的磁效应时，发现透明固体和液体中的光的偏振面发生了旋转。对此，法拉第解释为“光线被磁化了”，这实际上是后来光的电磁说的萌芽。

上述成就是法拉第在各种自然力是统一的前提下长期探索的结果。

法拉第杰出的实验成就奠定了电磁学的基础，开创了电磁学研究的新时代。

由于法拉第没有受过正规教育，完全靠自学走上科学道路，对数学是不精通的。虽然在实验中发现了感生电流、电解定律、旋光效应，取得了杰出的成就，但对它们无法进行充分的数理分析和论证，以致有人说他的《电学实验研究》是一个实验报告汇编。

运用数学方法进一步总结当时的实验电磁学成就，建立经典电磁学理论大厦的，是英国科学家麦克斯韦。