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无线电基础知识打开电能宝库的一把钥匙发 [复制链接]

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上面说的物体带电现象,叫做静电现象。静电放电时,电子的传导一瞬间就结束了,实际应用价值不大。要应用电子运动产生的能量,必须使电子在导体里持续不断地流动。人类经过了一个漫长的历程来寻找这个方法。

1、电磁奥秘

但是,都没有使电能达到应用的程度,直到年伏特发明了蓄电池,才使人类第一次获得了可供实用的持续电流。然而这种蓄电池的电量有限,成本太高,实用价值仍然不大。

奥斯特磁电感应

年,丹麦物理学家奥斯特,用一根金属线连接伏打电池时,无意中发现,通电的金属线使旁边的磁针转动。这一偶然发现,引起了当时物理学界的极大关切和注意。人们纷纷进行实验,争相探索电和磁的奥秘,看看电和磁到底有什么关系。

正是在这样的历史背景下,一个铁匠的儿子,订书店的学徒工,用他的具有伟大历史意义的实验,打开了电磁学的大门。为电磁学的迅猛发展开辟了广阔的道路,使电的利用得以实现。从而,使劳动生产力得到更大的解放,人类的智慧得到进一步发挥,使得数千年来,许多令人神往的幻想,一个一个地实现了。

这个人就是英国著名的物理化学家、近代电磁学的奠基人迈克尔·法拉第。

2、电磁神童-法拉第

法拉第年9月22日,生于英国一个贫寒的铁匠家里,从小没有上学的机会,12岁时上街卖报,13岁时到一个订书店当学徒,一直干了8年。他爱好学习,经常利用订书的空余时间来读书,同时还按照书上讲的做实验。

由于他把前人有关电学方面的论述搜集起来,进行了系统的研究,所以很快掌握了前人取得的成就。他二十二岁时,就做了英国皇家学会会长著名大化学家戴维的助手。

电学之父和交流电之父

年,戴维在做实验时,用通电的金属线,绕在一块软铁上,结果软铁表现出磁的性质来,这一偶然的发现,引起了法拉第的深思:既然电流能产生磁,那么,磁能不能产

生电呢?自然界中的磁很多,如果能从磁石中产生出电流来,就能以很低的成本,获取大量的电能。于是,他决心搞清楚电和磁的关系。他在日记中写下了一个“由磁产生电!”的警句。

为了使磁能产生电,法拉第开始了踏实细致的实验工作。他先将磁铁放在线圈内,未见有电流发生,又拿一根通电的导线与另一根不通电的导线接近,也不见有电流产生。后来他又换了一块大磁铁,几次改变导线与磁铁的相对位置,但总不见导线上有电流产生。

3、电磁感应初发现

这到底是怎么回事呢?他以坚韧不拔的毅力决心实验下去。10年过去了,年10月的一天,他用一根长英尺的铜丝,绕成了一个圆筒,又拿了一块长8英寸半、厚四分之三英寸的磁铁做实验。他把铜丝圆筒与电流计连接起来,再把磁铁与铜丝圆筒的一端连接起来,结果电流计上的指针依然不动。

当他改变方式,把整块磁铁插入铜丝圆筒的时候,忽然发现电流计上的指针动了一下,他赶快把磁铁抽出来,那指针又动了一下,由磁感应的电流产生了,一把打开电能宝库的钥匙终于找到了。

电磁感应

但是,法拉第并不就此止步,他要追根求源。弄清楚为什么以前的实验均遭失败,而这次能告成功。经他反复分析比较,终于弄清:在以前的实验中,磁铁和金属导线都是相对静止的,而这次实验,磁铁与金属导线却有相对运动。于是,他发现了其中的奥秘:磁铁与金属导线的相对运动,是由磁产生电的必要条件。

法拉第为了实验用这种方法能不能产生大量的电流,他向皇家学会借了一块大的“U”形磁铁,又做了一个铜线圈,线圈上有一个柄,他把铜线圈与电流计接通,然后放在“U”形磁铁中旋转,这时,电流计上的指针就移动了,线圈中产生了电流,后来人们把它叫做感应电流。

4、人类第一台发电机

在这些实验的基础上,法拉第创造了历史上第一架感应发电机。他把铜线圈放在磁铁的两极之间,又用一条狭长的铜片和一条狭长的铅片放在铜线圈的边缘,作为手电用的电刷,这个电刷又接上一个电流计。当铜线圈旋转时,电流计上的指针也随着转动,一种持续电流就从电刷上传出来了。

法拉第发明的第一台发电机

人类第一台发电机

这部发电机虽然很简单,但却是现代各种复杂电机的始祖。这个发明在科技史上是一个划时代的贡献。自从感应电流发现后,人类就获得了打开整个电能宝库的一把钥匙。现代各种发电机和电动机就是根据电磁感应这一基本原理制成的。

它们的主要部件就是强力的微铁和高速旋转的线圈。电磁感应的原理,提供了把机械能和热能变为电能的可能性,导致了大型水电站和火电站的建设,为人类开辟了极其丰富的动力资源。

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