2025年高考物理發(fā)電機(jī)史話

　　[趣味物理]發(fā)電機(jī)史話

　　19世紀(jì)初期，科學(xué)家們研究的重要課題，是廉價(jià)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(shí)驗(yàn)后，當(dāng)時(shí)不少科學(xué)家又進(jìn)行了進(jìn)一步的研究：磁針的偏轉(zhuǎn)是受到力的作用，這種機(jī)械力，來(lái)自于電荷流動(dòng)的電力。

　　那么，能否讓機(jī)械力通過(guò)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(gè)，他實(shí)驗(yàn)的方法很多，但犯了根本性錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)沒(méi)有成功。

　　另一位科學(xué)家科拉頓，在1825年做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：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(duì)檢測(cè)電流的電流表的影響，他用了很長(zhǎng)的導(dǎo)線把電表接到隔壁的房間里。他沒(méi)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(lái)，他的裝置是完全正確的，實(shí)驗(yàn)的方法也是對(duì)頭的，但是，他犯了一個(gè)實(shí)在令人遺憾的錯(cuò)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(dòng)，電表指針又回到原來(lái)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(wú)論怎樣快也看不到電表指針的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。要是他有個(gè)助手，要是他把電表放在同一個(gè)房間里，他就是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)變機(jī)械力為電力的人了。但是，他失去了這個(gè)好機(jī)會(huì)。

　　又過(guò)了整整6年，到了1831年8月29日，美國(guó)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�?shí)驗(yàn)裝置與科拉頓的實(shí)驗(yàn)裝置并沒(méi)有什么兩樣，只不過(guò)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(yùn)動(dòng)的機(jī)械力終于轉(zhuǎn)變成了使電荷移動(dòng)的電力。

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

　　一百多年來(lái)，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(jī)的構(gòu)造日臻完善，效率也越來(lái)越高，但基本原理仍與法拉第的實(shí)驗(yàn)一樣：少不了運(yùn)動(dòng)著的閉合導(dǎo)體，少不了磁鐵。

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