鄒志明

19世紀(jì)初期,科學(xué)家們研究的重要課題,是怎樣廉價且方便地獲得電能。

1820年,奧斯特成功地完成了通電導(dǎo)線能使磁針偏轉(zhuǎn)的實驗后,當(dāng)時不少科學(xué)家又進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,并得出了結(jié)論:磁針的偏轉(zhuǎn)是受到力的作用,這種機(jī)械力,來自于電荷流動的電力。那么,能否讓機(jī)械力通過磁轉(zhuǎn)變成電力呢?為此,一些科學(xué)家又展開了研究。著名科學(xué)家安培是這些研究者中的一個,他實驗的方法很多,但由于犯了根本性錯誤,實驗沒有成功。

另一位科學(xué)家科拉頓,在1825年做了這樣一個實驗:把一塊磁鐵插入繞成圓筒狀的線圈中,他想,這樣或許能得到電流。為了防止磁鐵對檢測電流的電流表的影響,他用了很長的導(dǎo)線把電表接到隔壁的房間里。他沒有助手,只好把磁鐵插到線圈中以后,再跑到隔壁房間去看電流表指針是否偏轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在看來,他的裝置是完全正確的,實驗的方法也是對的,但他犯了一個令人遺憾的錯誤,這就是電表指針的偏轉(zhuǎn),只發(fā)生在磁鐵插入線圈這一瞬間,一旦磁鐵插進(jìn)線圈后不動,電表指針又回到原來的位置。所以,等他插好磁鐵再趕緊跑到隔壁房間里去看電表,無論怎樣快也看不到電表指針的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。要是他有個助手,要是他把電表放在同一個房間里,他就是第一個實現(xiàn)變機(jī)械力為電力的人了。但是,他失去了這個好機(jī)會。

又過了整整6年,1831年8月29日,美國科學(xué)家法拉第獲得了成功,使機(jī)械力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?。他的實驗裝置與科拉頓的實驗裝置并沒有什么兩樣,只不過是他把電流表放在自己身邊,在磁鐵插入線圈的一瞬間,指針明顯地發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。他成功了,手使磁鐵運動的機(jī)械力終于轉(zhuǎn)變成了使電荷移動的電力。

法拉第邁出了最艱難的一步,他不斷研究,兩個月后,試制了能產(chǎn)生穩(wěn)定電流的第一臺真正的發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)的出現(xiàn)標(biāo)志著人類從蒸汽時代進(jìn)入了電氣時代。

一百多年來,相繼出現(xiàn)了很多現(xiàn)代的發(fā)電形式,如風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、火力發(fā)電、原子能發(fā)電、熱發(fā)電、潮汐發(fā)電等等。發(fā)電機(jī)的構(gòu)造日臻完善,效率也越來越高,但基本原理仍與法拉第的實驗一樣:少不了運動著的閉合導(dǎo)體,少不了磁鐵。