同学们都知道电灯泡是爱迪生发明的,那么大家知道日常生活中不可或缺的发电机出自谁手吗?1831年,迈克尔·法拉第发明了圆盘发电机,这是人类创造出的第一个发电机。
迈克尔·法拉第(1791-1867),英国物理学家、化学家,小时候家境贫寒,自学成才。他的发现奠定了电磁学的基础,提出了著名的“法拉第电磁感应定律”。
阁楼上的实验室
法拉第的家在伦敦城南的一个小镇,他的父亲是一位铁匠,妈妈是一位善良的乡村妇女。法拉第是他们的第三个孩子。
全家人都靠爸爸的收入生活,家里很穷。为改善家庭状况,他们一家人搬到了城里,爸爸开了一家铁匠铺。爸爸拼命干活儿,可还是不能维持家庭开支。后来他们全家只好搬到贫民区去居住,还申请了救助金。
虽然生活清贫,可法拉第一家人都很快乐,孩子们长大一些就到外面打工补贴家用,法拉第也到一家书店打工。
书店的老板让法拉第做报童,给客户送报纸。法拉第勤快又懂礼貌,订报纸的客户都很喜欢这个报童。
书店老板对法拉第的工作很满意,同意收他为徒,教他学手艺。
法拉第高兴极了,能在书店工作,那是多么幸福的事啊!他急忙把这个消息告诉妈妈。
可是爸爸妈妈却十分发愁。当学徒必须住进师傅家,还要向师傅支付一笔费用,包括饭钱和房租钱。
哪里有这么多钱呢?法拉第失望地回到书店,继续送报纸。
一天晚上,书店老板来到了法拉第的家。他和法拉第的父母说:“让法拉第住到我家去,我不要钱。”
就这样,幸运的法拉第住到了老板家里,真正成了一名学徒工。
很快,聪明认真的法拉第就掌握了订书技艺。每天他干完活儿,就在书桌旁看那些书。
书店老板是个好人,他从来不阻止法拉第看书。他说:“孩子,只要不耽误工作,读书不是坏事,你好好读吧。”
法拉第最爱读科普类的图书,他看了《化学对话》还有《大英百科全书》,对里面的化学和电学知识产生了兴趣。
为了做化学实验,法拉第想方设法收集实验用品。药房里的玻璃瓶、工厂里的细铜丝、旧锌片,都是他最爱的宝贝。
法拉第住的小阁楼里,到处是他收集的东西。他一有时间就躲在阁楼里做实验。
书里写的小实验,法拉第都一一做过。什么氢气实验、电震实验……每个实验都让他欣喜若狂。
老板家的厨房经常发现盐缺了很多,都是被法拉第拿去做了电池实验,但老板并没有责备法拉第。
可是不久,邻居们都来告状了:“法拉第在搞什么鬼,半夜里经常有‘噼噼啪啪’的响声,有时房间里还冒出浓烟。”
“我看你还是管管吧,不然会弄出大事情来吧!”大家七嘴八舌地说。
“好的,放心吧,我一定管管他。”书店老板安慰着大家。他决定去看看法拉第究竟在干什么。
晚上,老板走上了阁楼,推开了法拉第的门,只见他在一堆瓶瓶罐罐中间忙着。
法拉第看见老板来了,知道自己惹了祸,急忙说:“老板,这些东西不会着火的,您放心。”
为了让老板明白自己做的是什么,法拉第还给老板演示了几个实验。
老板看了几个眼花缭乱的化学实验,虽然还是有点儿糊涂,但终于明白法拉第没有做坏事。
爱好读书的法拉第,就这样开始了自学的生活。
小贴士:小朋友们要在科学老师的指导下进行实验哦。
电磁感应
1831年,法拉第一直在研究把磁转化为电的实验。一次次的失败,并没有让他放弃自己的想法。
法拉第的实验台上摆满了线圈、磁针、电流表、导线、磁铁等。他把线圈通了电,慢慢地导线热了起来。他盯着电流表,磁针一动也不动,还是没反应。失败,还是失败。法拉第不甘心。他又检查了一遍所有的实验器具,检查了每一根导线。法拉第忽然想到,每次他都是接通电源才看电流表的。
问题会不会出在这里呢?他把电流表放在自己随时能看到的位置,然后轻轻地合上电闸。电流表轻轻地动了一下,“有电流!”法拉第兴奋地喊起来,可是电流很微弱。
法拉第又把实验重复了几次,结果是一样的。为什么感应出的电流那么不稳定呢?他不断改变线圈的位置和导线的连接方法,可还是没有稳定的电流。
法拉第深深地思考着,难道是磁的变化,才能产生出电流来。他决定试试这个想法。
法拉第用纸板做了一个圆筒,用铜线在圆筒上分层绕了8个线圈,组成一组线圈,把两端固定在电流表的两极上。
法拉第把磁棒插进圆筒里,电流表没有反应。他又把磁棒猛地插了进去,电流表的磁针动了一下。
这不就是磁转化为电吗?法拉第又把磁棒猛地抽了出来,电流表的磁针往相反方向又动了一下。成功了!原来是线圈里磁通量的变化产生了感应电流,也就是说,运动的磁产生了电流。
为了制造出稳定的电流来,法拉第找来一块马蹄形磁铁,让一个铜线圈在中间旋转。电流表的磁针指在一个固定的数值上。在这个实验的基础上,法拉第制造出世界上第一台圆盘发电机。
在法拉第的家里,他向来宾们兴致勃勃地展示了这台发电机。只见他摇动手柄,电流表的指针动了起来。摇动得越快,电流表的指针指向的数字就越大。
朋友们都向法拉第表示祝贺,有人挑剔地说:“先生,你这个东西有什么用处呢?”
法拉第笑着说:“朋友,新生的婴儿有什么用呢?”大家都笑了起来,婴儿一定会长大的。
法拉第的发电机在当时似乎是一个玩具。可是,小朋友,你们知道吗,现在的发电机都是依照它的原理发明的。
本文转载自北方妇女儿童出版社出版的《大发明家故事》,有改动。
(责任编辑:潘酩月)