電和磁是誰發現的

電磁感應

是在變化的磁場中跨越電導體產生的電動勢。

我們都知道家用電是有發電廠發出來的，但是發電廠為什麼就可以發電？今天我們來研究一下這個問題。

為了解釋這個問題我們首先必須從一個人物：法拉第，說起法拉第是英國的物理學家，在最開始的時候人們認為電和磁是兩個完全不同的現象，但是丹麥物理學家奧斯特發現電流可以產生磁場，於是法拉第又想，那麼既然電流可以產生磁場、磁場能不能夠產生電流、如果磁場可以產生電流的話、那麼電的應用就可以非常廣泛了。

因為最開始人們用的電都是從伏打電池來的；那麼伏打電池，這個東西造價比較高、電的能量又很弱、所以不能大規模的工業應用；法拉第就想，我們能不能透過磁場的辦法來產生電流，因為自然界的磁鐵是非常豐富的，於是法拉第就開始做實驗，那麼他們最開始的想法就是電流產生磁場；那我就搞一個磁鐵、我把一個磁鐵放在一個螺線管裡，那按說磁場就應該能夠產生電流，於是我一閉合電鍵，我就應該發現這有電流了，但是事實上它放好這個裝置之後，一閉合電鍵發現沒有電流，那麼沒有電流怎麼辦？他覺得可能是磁鐵的磁性不夠強，他就把這個電鍵斷開了、把磁鐵拿出來拿出來換一個更強的磁鐵放進裡、再閉合發現還是沒電流；是不是電流表不夠好，把電流表換一更好的電流表， 結果一看發現還是沒電流，做了好多好多次實驗，發現總是沒電流，這個實驗做了四年，結果有一次做實驗的時候，他可能就是忘了把開關給斷開了，直接把磁鐵拿出來，突然發現拿出來的過程中產生了電流，他又放進去，發現放進去的過程中也會產生電流，於是他終於明白了只有在變化和運動的磁場，才能夠產生電流，那麼這個現象我們給它起個名字就稱之為

電磁感應現象

。

法拉第總結了五種情況，其中比較典型的一種情況就是切割磁感線，什麼叫切割磁感線，大家看我們這裡有一個馬蹄形磁鐵，這個馬蹄形磁鐵會在中間產生磁場，

我們把一根導線放在馬蹄形磁鐵之中，並且我讓導線運動起來，比如導線我讓它向右運動，這就叫切割磁感線，它一往右運動就切割了磁感線於是導線上就會產生電流，如果導線是閉合的，還有一個比如說燈泡之類的，那麼導線上就會有電流電流方向是使用右手定則來進行判定的，我們是這麼判定的，就是說我讓磁感線穿手心，大拇指的方向，指向運動方向，四指的方向就是導線中電流方向，這根導線相當於是一個電池流過燈泡的電流，法拉第根據這個現象就製作了最原始的發電機。

咱們說一說法拉第的發電機，法拉第的發電機原理是有一個圓盤 中心連出一極，然後邊緣連出另外一極來，然後外面加個燈泡或者加個什麼東西，然後使這個圓盤旋轉起來，大家注意這個地方沒有固連 它，就是捱上的中心也是捱上的，可以導電但是它並不是固定連線的， 當我這個圓盤轉起來之後，它就會在切割磁感線圓盤本身是導體，你可以把圓盤的左邊半徑看作是一根導體，但實際上有很多根這樣的半徑這個半徑在怎麼運動，往正時針運動，所以我這樣看讓磁感線穿手心，大拇指指向運動方向，向我們這邊四指的方向就是電流方向，所以在這裡面就會形成一個電流，這個電流通到中心去之後就會通出來電流，過燈泡之後再流回去，這就出現了一個正極，中心是正極而外圍它就是負極，相當於是一個電池。

法拉第製作了最早的發電機之後，有人就問英國的一個財務大臣就問他，說你這個東西有什麼用，法拉第當時對英國財務大臣怎麼說，也許你很快就可以對它進行收稅了，果然後來人們用電用的越來越多，從此之後就收了很多錢用做電費。那麼現在這個電動機是直流的，它有一個正極有一個負極，但我們現在用的電都是交流電，那交流發電機又是怎麼產生的。

交流發電機其實跟直流發電機差不太多，它也是利用了運動利用了導線在磁場中旋轉這樣的一個特點比如我們看我們兩側有一個磁鐵，這個是N極、這個是S級、那麼於是就會有這樣的一個磁場。然後我讓一個線圈在磁場中同時呢這個線圈有一個軸，這個軸是垂直於磁場的，然後我讓這個軸外圍有一個圓圈，外面有個圓圈然後裡邊還有一個小的圓圈，現在我讓線圈繞中心軸旋轉，而且我讓外圍這兩個圈透過電刷，電刷的意思就是捱上，但是它不黏連電刷連線了一個燈泡連線，在旋轉過程中它就會產生交流電了。我們右手定則比劃一下，

磁感線穿手心，大拇指運動方向，四指的方向是電流方向，所以電流在外邊來講這麼流出來就會出現一個電流走向，在這個時刻你轉半圈之後，原本的方向發上了改變，電流就會反過來於是就形成了所謂的交流電。交流電當然實際情況比這更復雜一些，比如實際情況不是線圈轉而是磁鐵轉，實際情況一般來講也不是一個線圈而是三個線圈彼此成120度角，這樣就會形成三相四線的交流電；那麼我們的交流電是220V 50Hz220V 50Hz交流電，這個電壓隨著時間是一直在變化的，而且是正弦形式變化，一個週期是0。02s所以一秒內有50個週期，這就叫50Hz220V叫有效值，而電壓的峰值並不是220V，峰值是220V乘以根號2，大約是311V，這個就是我們的交流發電機了。

法拉第是那個時代最偉大的物理學家，但是大家知道法拉第的學歷是什麼嗎？法拉第其實是小學二年級畢業，也就是說法拉第連小學

沒有讀完。就因為他小的時候家裡非常窮念不起書，那時候也沒有什麼義務教育，所以他就讀不起書，法拉第讀不起書，他自己去做學徒，但是他課餘時間還經常去翻一些科學的書來看， 自己還做點小實驗 。有一次一個化學家名字叫：戴維，這個戴維招助手，法拉第就去應聘，戴維就面試他幾個問題，面試完了就說年輕人我看你沒怎麼讀過書，但是為什麼你還能看懂我說的這些話？法拉第就說因為我特別喜歡科學，自己看了很多書。然後戴維就問他，說我跟你說年輕人， 科學是很辛苦的而且還沒有多少回報，法拉第面對戴維的這種疑問 說，我覺得科學本身就是一種回報，法拉第是這麼說的也是這麼做的，他深刻的洞察力使他成為那個時候的最偉大的物理學家。同時，也把人類帶入了電氣時代，我們應該向法拉第學習。