磁性元件與電源構建電磁感應定律

　　磁性元件與電源構建電磁感應定律有著悠久的發展歷史，文章闡述了在英國19世紀初的社會背景下，法拉第的成長背景、科學背景以及他發現電磁感應定律的過程。

　　《安全與電磁兼容》(雙月刊)創刊于1989年，由中國電子技術標準化研究所主辦。本刊是中國唯一介紹電子產品安全與電磁兼容有關內容的專業期刊,是集權威性、學術性、實用性和知識性于一體的技術性刊物。及時刊登政府管理部門的有關政策、法規，著重介紹國內外認證機構、認證程序、新材料、新標準、新規范，研究推廣電磁兼容在各行各業的應用及系統設備的使用和維護。

　　一、19世紀初英國的科學、哲學與社會

　　19世紀初葉，不論是對于英國還是歐洲大陸的德國、法國都是可以稱為是科學復興和發展的時期。在歐洲大陸，各國科學思想交流廣泛，科學探究方法也普遍得到認同，科學成為了國際性的事業。同時，科學與社會的聯系也日益緊密。支配科學方法的那種數學精神也影響了貿易、商業和工業。“科學上的每個進步都增進我們對實際生活中某些可測量現象的駕馭;而實際生活中每個新發展都為科學探究準備了一塊新的領域”。

　　英國雖然也受到德、法兩國的影響，但是，同哲學上的德國和科學上的法國相比，英國在本世紀表現得明顯的無所建樹。這一時期科學在法國可以夸耀的那種組織和保護在英國卻聞所未聞。英國科學沒有一個中央組織機構，也沒有形成什么學派，相反則是獨立的個人風格。

　　在經濟方面，英國的資產階級正處于工業化過程中，他們越來越發現科學發展對技術革新產生的巨大影響。新的技術學院相繼建立，企業為其提供資金支持，還設立各種獎金;私人性質的學會和民間組織也可以從個人、企業或國家支持，繼而可以從事工業所需的相關科技研究。這樣的聯系一方面使科學不再是有閑、有錢的階層的特權，而是作為一種職業存在;另一方面，科學也越來越成為實驗室、工廠和市場的差使。自由研究的可能性越來越小，取而代之的是僅僅解決實際生產中技術層面的問題。

　　在哲學與科學思想方面，英國也受到德國自然哲學興起的影響。自然哲學是用化學、數學，運用對立、互補、有機結合等概念來解釋自然。對立和統一思想就是自然哲學的產物。正是由于這一思想的廣泛傳播才在科學上引起了一個重要的結果。科學家開始關注多年被視為毫無關系的電現象和磁現象，開始研究電學和磁學以及電、磁之間的相互聯系。

　　二、法拉第及其早年的成長和工作的背景

　　法拉第出生于倫敦的一個貧民窟，父親是鐵匠。雖然家境貧苦，但幼年的法拉第還是讀了幾年小學。在那里他學習了基本的讀寫和算術。這樣的基本教育使得法拉第從1804年開始在G.黎堡先生的書店作裝訂學徒的生活可以變得有意義。他可以閱讀所要裝訂的大量書籍。正是在這長達7年學徒生活中，法拉第讀到了I.瓦茨的《意識的改善》，“這本書成了指導法拉第學習的第一位老師”。在裝訂《大英百科全書》中J.梯特勒撰寫的“電學”條目時，法拉第開始對科學產生了最初的興趣。“他開始在書店的住處做實驗，并記實驗日記，一直堅持了數十年”。試想如果沒有早年的基本讀寫和算術教育。這些書籍不可能對法拉第走上科學道路產生最初的影響。

　　法拉第曾在1810年參加了由J.塔特姆組織的“市哲學學會”。“這個學會的成員每星期三在塔特姆家聚會，討論感興趣的科學問題、交流將已，聽塔特姆作自然哲學講演”。正是在市哲學學會法拉第完成了他的“基本科學造就”。在獲得了力學、電學、光學、化學等基礎學科的啟蒙之時，他的興趣也與日俱增的集中于科學。

　　法拉第在1812年2月～4月聽了戴維的四次講演，他仔細作了筆記，將筆記仔細裝訂并在當年的12月送給了戴維，明確地表達了從事科學的愿望。1813年在戴維推薦下法拉第成為皇家研究院的實驗室助理。至此，法拉第開始了他風云變化的科學歷程。

　　三、電磁感應定律的發現

　　(一)19世紀20年代電磁學的發展。1820年，奧斯特發現電流磁效應后，物理學界表現了極大的關注，但同時也認為這就是電磁關系的全部內容。1821年英國《哲學年鑒》的主編約請戴維撰寫一篇文章，評述奧斯特發現以來電磁學實驗的理論發展概況.戴維把這一工作交給了法拉第.法拉第在收集資料的過程中，對電磁現象的研究產生了極大的熱情，并開始轉向電磁學的研究。1821年，法拉第發現了電磁旋轉現象，第一次實現了將電磁力轉化為機械力。他仔細地分析了電流的磁效應等現象，1822年他在日記中寫下了自己的思想：“磁能轉化成電”。與此同時，畢奧與安培對于奧斯特的發現做出回應，他們二人在關于電磁作用力的性質的問題上展開了一場爭論。畢奧認為電、磁都是不能變更的實體，在電磁相互作用中得到統

　　一。而安培則認為電、磁是相同的實體，同一性在電流方面反映出來。法拉第也許從這場爭論中隱約看到，處理電磁學方面的問題，力比物質、效應比實體是更為關鍵的東西。1822年，阿拉果和洪堡在進行地磁強度測定時發現金屬可以阻止磁針的振蕩。這其實是人類發現的第一個電磁感應現象。1824年阿拉果根據此現象又作了一個實驗，將一個銅盤裝在一個垂直軸上，讓其可以自由旋轉，但稍有滯后;反之，當磁針旋轉時，銅盤亦然。這就是著名的“阿拉果圓盤實驗”。阿拉果本人解釋不了這個現象。安培在實驗中用通電流的螺線管取代磁針，仍得到阿拉果實驗相同的結果。但他沒有發現阿拉果圓盤實驗反映的是一種全新的事實，而簡單的把本來不屬于他的電動力學范疇的東西歸并入他的理論，使一種已經暴露出來的新現象又重新掩蓋起來。