磁生电

1820 年 10 月 1 日，电学大师法拉弟一边向实验室走去，一边在思考着昨天的实验：为什么还没有观察到磁极或磁铁产生电流的效果呢？是设计中什么地方出了问题，还是要满足特定的条件？忽然一个想法渐渐在法拉弟脑中变得清晰起来。

法拉弟匆忙赶到实验室，对着昨天所搭成的电磁“回路”仔细端详了一会儿，更坚定了这个想法是可行的。他找来两根长约 203 尺（62 米）的铜导线和一根粗长木棍，分别把两根铜导线缠绕在木棍上，铜导线的两端分别与电流计及电源（伏打电堆）相联，如下图。然后他把电源开关 K 合上，这时，他似乎感到电流计指针跳动了一下，然后指针又回到零点，难道在开关合上的瞬时产生了感生电流？法拉弟把开关拉掉，准备重复合上后再看一次，当开关刚拉开时，他又看到指针跳荡了一下，然后回到零。他反复把开关拉开，合上，结果发现，L1 中的电流计指针偏转与 L2 中电流变化有关，当 L2 电流稳定时，L1 中就没有感应电流存在，这一结果使法拉弟十分兴奋，他立即意识到产生感生电流的不是稳恒磁场，而是变化的磁场，为此他取来一根磁铁，通过它来离开和接近线圈，结果确实发现了电流计指针偏转，偏转的大小与方心与磁铁的运动速度及方向有关。法拉弟并且意识到，线圈 L1 中产生的电流与单位时间内磁场的变化大小成比例， 这就是法拉弟电磁感应实验，根据这个实验，法拉弟总结出电磁感应的规律：当穿过感应回路中的磁通量发生变化时，回路中就会产生感生电流， 感生电流方向总是阻碍回路中磁通量的变化，大小与单位时间内的磁通量变化成正比。这里磁通量是指感应回路面积与穿过回路磁场的乘积，这就是法拉弟电磁感应定律，发动机及电动机正是根据这一原理制成的，它为现代化的工业奠定了基础。