2025年高考物理發(fā)電機史話

　　[趣味物理]發(fā)電機史話

　　19世紀(jì)初期，科學(xué)家們研究的重要課題，是廉價地并能方便地獲得電能的方法。

　　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)家又進行了進一步的研究：磁針的偏轉(zhuǎn)是受到力的作用，這種機械力，來自于電荷流動的電力。

　　那么，能否讓機械力通過磁，轉(zhuǎn)變成電力呢？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)。

　　現(xiàn)在看來，他的裝置是完全正確的，實驗的方法也是對頭的，但是，他犯了一個實在令人遺憾的錯誤，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)變機械力為電力的人了。但是，他失去了這個好機會。

　　又過了整整6年，到了1831年8月29日，美國科學(xué)家法拉第獲得了成功，使機械力轉(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)恒電流的第一臺真正的發(fā)電機。標(biāo)志著人類從蒸汽時代進入了電氣時代。

　　一百多年來，相繼出現(xiàn)了很多現(xiàn)代的發(fā)電形式，有風(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。

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