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※ 本文為 MindOcean 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2019-07-18 08:31:03
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作者 jfsu (水精靈)
標題 Re: [問卦] 第一個發現電磁感應的到底在想啥?
時間 Wed Jul 17 23:35:42 2019


※ 引述《ruby00514 (黑夜的星空)》之銘言:
: 就是法拉第啦 發現電生磁 磁生電
: 開啟了人類使用電氣時代 讓人類從蒸氣變成電力
: 也就是我們現在的時代
: 可以說是 全世界的發電機概念 都他弄的
: 女王希望封爵給他 讓他可以葬在西敏寺
: 結果法拉第推辭 說他信仰他的宗教 錢都拿去捐助了 晚年沒啥錢
: 買了一塊小地 葬在郊區
: 這位電學之父 發現電磁感應時在想啥?
: 有沒有八卦?
: -----
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漫畫版:

http://physicstory.pixnet.net/blog/post/111380524



『平生不識法拉第,熟讀電學也枉然。』


法拉第是誰,嗯...非理工科的鄉民可能不清楚,但大家或許有用過或看過那種手搖式
充電收音機(說什麼颱風天的最佳伴侶,只要用手轉一轉就會發光+充電...)
那就是一種磁生電的應用,最初由法拉第的實驗證實。

底下我們就用來閒聊法拉第~以非常平易通俗的筆法來認識他。


邁克爾.法拉第(Michael Faraday, 1791.9.22-1867.8.25),英國物理學家、化學家。

他出生於英國,父親是一位鐵匠,收入僅夠一家的溫飽。拮据的經濟環境迫使法拉第
只讀完兩年小學後,就不得不輟學,12歲時跑去當報童。十三歲那年,在彼得神父的
介紹下,他在一家裝訂廠工作,也因此,他幾乎讀遍了裝訂廠裡的各種書籍。


一天晚上,裝訂廠的老闆黎堡先生見到裝訂房裡燈火通明,他心中覺得奇怪,
不是已經下班了嗎,怎麼還會有人在那呢?

「是法拉第啊?還在讀書呀?」

法拉第慌張地站了起來,怯懦地點頭。

「嗯…別讀了,可別把眼睛搞壞了!」

話雖然如此,黎堡先生見法拉第如此好學,十分感動,便將一些裝訂後剩餘的書送給他。
隔天一早,更將他調到校對部門,讓他一次看得夠。由於法拉第只有小學畢業,沒有
受過正規的學院派教育,但他作學問的方法是將閱讀過的資料徹底消化後,再以自己的
口吻,於筆記本中寫成更精闢的陳述述。他認為做筆記是讀書的關鍵,而這樣的一個
習慣,奠定日後成為偉大科學家的重要基礎。

如果他要出書,書名應該叫做「第一次作筆記就上手!」

七年的學徒生涯,法拉第研讀了許多關於「電學」與化學實驗方面的知識。他甚至節省
零用錢,去買一些簡單價廉的儀器,照著書中的說明去做實驗。

1812年是他一生的轉捩點。

當時著名科學家戴維準備在當地發表四次的講演,講題是「自然哲學」,也就是現在
所謂的「科學」。

註:戴維,(1778-1829, Humphry Davy, 中文翻譯為韓福來.戴維),是個化學家。但是
他藉助了電學的力量,找到了的鈣、鎂、鈉、鉀、氟、氯、碘、汞、硼、矽、鋁、鍺、
鋯、鍶、鋇等十五種元素,被稱為『無機化學之父』,他晚年時說:

『我一生最大的發現,是發現了法拉第』。

戴維在當時不僅是元素的發現者,更是皇家學會的扛霸子!他精彩的演說,讓慕名而來
的人士遍及社會各個階層!為了能獲得入場的機會,他厚著臉皮向一位顧客提及他的
願望,好說歹說之下,他終於借到足夠買入場券的錢。在會場上,法拉第把戴維的講演
精心整理、裝訂成冊。之後,他冒昧的寫了封信給戴維,內容不外是對戴維的崇敬,
隨信附上演講的筆記,希望戴維幫助他實現科學研究的願望。

令人感動的是,戴維竟然回信了,為一個窮困的訂書匠回信!


1813年3月,戴維推薦法拉第到皇家研究院實驗室作了自己的助理實驗員,薪水是

每星期二十五先令,工作內容僅是保管實驗用的儀器,說的簡單一點,就是洗瓶子的
打雜工。這一做,就是55年。

1813年10月,法拉第跟隨戴維到歐洲大陸進行學術考察18個月。所謂的學術考察,這在
當時的歐洲教育是一種獨特的方式。受教者在導師的帶領下前往各國遊學,(不是現在
所謂的遊學),學習當地的文學、藝術、建築與科學。導師從旁進行指導,以培養

受教者的分析與思考能力。法拉第在這期間參觀了各國科學家的實驗室,在法國,
結交了安培給呂薩克等著名科學家;在義大利的米蘭,他見到年邁的伏打
但在另一方面,他也得以一個僕人的身份來侍候戴維的夫人,並充當戴維的繕寫員和
料理瑣事的雜務員。這位夫人為了顯示她的高貴和權威,經常蓄意侮辱法拉第,
不准他和他們同桌吃飯,但讓他總是逆來順受,委屈求全。

回到英國後,法拉第就開始了獨立的研究工作,並於1816年發表了第一篇化學論文,
從分餾實驗製得了「苯」…。此時的他,是以一個偉大的化學家。

過了不久,法拉第又完成了氯氣液化試驗,在皇家學會正式報告前,戴維自己在報告上
加了一段,「這個實驗是在他的指導下做成的。」

過了4 年,1820年厄斯特發現電流的磁效應,受到科學界的關注。隔年,英國
《哲學年鑑》的主編請戴維撰寫一篇文章,評述厄斯特所發現的電磁學實驗理論發展
概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過程中,對電磁現象的研究
產生了極大的熱情,並開始轉向電磁學的研究。

期間,他曾求助戴維,兩人設計了一個實驗,在一個磁鐵旁放一根通了電的導線,看它
會不會旋轉。可惜,沒有成功。但戴維是個沒耐性的傢伙一碰釘子就縮了,轉頭離開
實驗室回去睡覺。可是法拉第的腦子裡卻是思索著造成失敗的因素。事後,他獨自一個人
躲在皇家學會的地下實驗室裡又日以繼夜地幹了起來,果真就讓他搞出了名堂:
世界上第一個最簡單的馬達。

爾後,他更發現載流導線可以繞磁鐵旋轉。無視於戴維要法拉第以聯合署名的方式,
法拉第獨自寫成一篇論文在倫敦科學季刊上發表。

先前的氯氣液化試驗加上這件事,讓愛慕虛榮和名譽的戴維大為惱火,亦是師徒間情誼
生變的導火線,造成二人交惡的開端,不過,同時讓裝訂學徒出身+洗瓶子雜工的法拉第
有機會進入皇家學會。一些會員出於好意,聯合了其他二十九人的簽名,要推薦他為

會員。

這不再是山字營姓不姓趙的問題,而是悠關戴維他本人的面子,一個釘書匠又是男僕的
法拉第,居然會得到那麼大的榮耀,戴維一直認為自己是英國最偉大的科學家,他
不願意有人搶了他的風釆。想當然爾,他就決不能答應了。

這天下午,法拉第正在地下室做實驗,戴維突然怒氣沖沖地推門進來。

「法拉第先生,聽說你最近準備進皇家學院了,是真的嗎?」

「是他們要提名的,我本人從來就沒有遞過什麼申請。」
  法拉第用冷靜而壓抑著憤怒的聲調答道。

「年青人終究是年青人,沉不住氣啊,我勸你還是撤回你的申請。」戴維冷冷地說,
頓了一下,拉高了音量吼著:

你給我記住!在皇家學院裡,只有一個是頭!」

法拉第自從進到戴維的門下,除了求知,也必須忍受他與師母的脾氣,足足十年。
想不到這關鍵的時候,卻在皇家學會的大門將他阻攔。

「你懂身為一個雜工的心情嗎?」法拉第頭也沒抬:「你要我撤回什麼呢?」

「勸他們撤回提案。」戴維怕把事情弄僵,便緩和一下口氣說:

「我不是不同意你進入學會,只是你現在年紀還輕,再過幾年也不遲嘛。」

「那是他們的事,我不想干涉。」法拉第仍是靜靜地說,話鋒一轉:

「老師,雖然我年紀還輕,今年也已經三十一歲了,可是您當年加入皇家學會是
  二十四歲啊!您,也是個人才啊!」

就是這一句話將戴維無話可說,啪地一聲,甩門去了,臨行前撂下狠話:

「我會叫人查你的IP!」

1824年1月8日,皇家學會就法拉第的會員資格進行無記名投票,在只有一票反對的情形
下順利通過。這一票正是戴維所投的。至此,這對師生的矛盾發展到頂峰。

這所謂一山不容二虎 ! (那老虎伍茲不就自動解體了?)
其實戴維也無須如此,正所謂青出於藍而勝於藍...。

我們再把時間拉回1822年。

當年,他當時在日記中寫下了自己的思想:「磁能轉化成電」。他的口袋裡時常裝著
一塊馬蹄形磁鐵,一個線圈。起初,他試圖用強磁鐵靠近閉合導線或用強電流使另一
閉合導線中產生電流,做了大量的實驗,都失敗了。


某天,他又在實驗室忙了半天,還是毫無結果,他氣得將那根長條磁鐵向線圈裡扔了
進去,仰身向椅子上坐去。可是就在一剎那間,他忽然看見電流計上的指標向左顫動了
一下。他想也許是看花眼了,於是彎著身子將磁鐵抽出來再試一次。不過這一抽,指針
又向右動了一下,他先是一愣,又將磁鐵插回,指針又同左偏了一下。


「娘子,快跟牛魔王出來看上帝!」狂喜的法拉第扯開喉嚨大喊。

這時他那賢慧溫柔的妻子撒拉*(註)見他正嚷嚷,於是快速地下樓,才一推門,
便見法拉第背對著她,雙手將那磁鐵在線圈裡狂抽猛送,上上下下就如同搗蒜一般,
把桌子弄得咚咚響,而電流計上的指針也像回應般左左右右搖個不停。

「啊~啊~啊~啊~啊~啊~啊~」

「啊個屁?你高潮啦?」

咳~咳~,事實上撒拉是不會這樣說的。

當法拉第見到她時,扔掉手中的磁鐵像,展開雙臂緊緊地摟住她,又哭又笑!

帥呀,老皮!有電了,有電了!」

他這樣語無論次地又叫又跳一會後,便轉身拿起筆寫下:

「1831年9月23日。磁終於變成了電……」

註:法拉第幼時曾立志終身不娶。在他二十七歲時,遇到他現在的老婆撒拉、巴納德。
她可以說是一位十全十美的賢妻,對法拉第一生淡泊,從事科學研究,從不懷疑。
儘管法拉第收入微薄,卻很慷慨,她沒有任何怨言。她曾經說:

「雖然科學對他(法拉第)來說,是如此的扣人心弦和興奮,而且時常剝奪了他的睡眠,
 但是我卻滿足於做他思想的枕頭。」

十年啊!他拿磁鐵在線圈抽插了十年啊!

法拉第雖發現了磁變電,但他還是窮追不捨接連又做了幾十個這類實驗。他先將直棒
磁鐵換成馬蹄形的,將線圈換成一個銅盤,銅盤可以連續搖動,這樣就可以獲得持續
電流了。這就是世界上第一台發電機。


1831年11月24日的論文中,他把產生感應電流的情況概括成五類:變化著的電流、
變化著的磁場、運動的恒定電流、運動的磁場在磁場中運動的導體。

他更指出:感應電流是與原電流的變化有關,而不是與原電流本身有關。此一現象與
導體上的靜電感應類比,把它取名『電磁感應』。為了解釋電磁感應現象,並考慮了
電磁感應的各種情況後,法拉第他引入了電力線磁力線的概念,並用鐵粉顯示了

磁棒周圍的磁力線形狀。場的概念和力線的模型,對當時的傳統觀念是一個重大的突破。

他認為磁鐵周圍佈有磁力線,有一個磁場,導線周圍也有電場,它們是通過場的相互

作用,而且有速度。也就是說,可以把感應電流的產生歸因於『導體切割磁力線』。
但是,他的數學基礎太差,不會推導這個公式。

1832年3月12日,法拉第寫下這個假設,並封入一個時空膠囊、存入皇家學院的櫃子內。
在電磁感應現象發現二十年後,直到1851年,一位天才打開了它,最後,得出了
電磁感應定律。

這位天才是誰,背景是電子、電機的鄉民應該都知道:馬克士威爾
(James Clerk  Maxwell)。


1855年他從皇家學院退休。一八六二年,因為體力漸漸衰退,記憶力也幾乎喪失。
1867年8月25日在倫敦去世,遺體被安葬在海格特公墓,他的墓碑刻著:























沒錯,他生前留言墓碑不刻文,只簡單地寫上姓名與生卒年。

法拉第的研究成就除了在電學外,對溶液的電解研究也有卓越的貢獻也被稱為
『電化學之父』。後來的科學家為紀念他在物理學上偉大的貢獻,就以的的姓「法拉」
做為計算電容量的單位名稱。

1931年9月23日,電機工業百年紀念日,在英國倫敦舉行。愛因斯坦在講台上推崇法拉第
的貢獻,在他的書桌前放了三位他所敬佩的科學家畫像,分別是牛頓、法拉第和
馬克士威爾。

此外,他也是偉大的教育學家,著名的科學家焦耳、馬克士威爾、湯姆生、歐姆、
愛迪生等人,都深受他的提攜與影響。

以上~。

Ref.

1.科學五千年
2.科學發明演義
3.物理萌史
4.改變人類命運的科學家們

--

對流血一週仍然不死的生物千萬不能大意……。


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kbkm: 推,法拉第是被動被推舉成皇家會員99F 61.223.2.78 台灣 07/18 00:47
nicole93: 還有嗎100F 101.8.224.189 台灣 07/18 00:48
windfeather: 好文必推101F 114.39.101.72 台灣 07/18 00:49
owenlo321: 推102F 49.217.76.200 台灣 07/18 00:54
suPerFlyK: 看完了 推103F 39.8.33.200 台灣 07/18 00:55
sownightcry: 推104F 182.235.230.241 台灣 07/18 00:55
toyamaK52: 所以他弟弟是105F 114.137.233.91 台灣 07/18 00:55
toyamaK52:  https://i.imgur.com/dp9iXJA.jpg
[圖]
 
CK4F: 推!107F 223.137.3.230 台灣 07/18 01:00
robbieulb: 水精靈推108F 114.25.119.45 台灣 07/18 01:01
TitanEric: 推推109F 39.12.167.60 台灣 07/18 01:07
NCUkeyman: 有看有推110F 36.227.7.45 台灣 07/18 01:08
cheakmo: Push111F 114.136.128.219 台灣 07/18 01:15
keyman2: 是水精靈大大快推爆112F 61.231.158.41 台灣 07/18 01:15
luckyhsin199: 還來得及推113F 49.218.33.90 台灣 07/18 01:15
lucas: 推114F 82.132.247.100 英國 07/18 01:21
LeosFox: 推115F 220.133.212.187 台灣 07/18 01:27
n796885: 推116F 114.46.26.24 台灣 07/18 01:28
bily: 推117F 180.217.97.194 台灣 07/18 01:29
heyotc: 推~118F 49.217.196.10 台灣 07/18 01:34
bc007004: 水精靈科普文豈有不推之理?119F 111.82.75.126 台灣 07/18 01:36
yen5060: 推120F 223.139.209.240 台灣 07/18 01:40
keny80206: 真精彩...課本內容有這麼好看我就認真121F 180.204.163.130 台灣 07/18 01:42
keny80206: 讀書了
yabeeboo: 推123F 123.194.86.192 台灣 07/18 01:46
xiangying: 推124F 220.143.14.114 台灣 07/18 01:47
kis28519: 推125F 27.52.108.209 台灣 07/18 01:52
lain2002: 好奇問,發明發電機之前是怎麼研究電學?126F 223.138.52.168 台灣 07/18 01:55
k5a:127F 111.185.123.32 台灣 07/18 01:57
cerberi: 偶像128F 114.42.46.216 台灣 07/18 01:58
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flybirdy: 漫畫版也好看130F 1.173.104.132 台灣 07/18 02:03
cvb123456789: 推 好文131F 111.251.203.102 台灣 07/18 02:04
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ben1357956: 八卦清流阿134F 27.52.168.204 台灣 07/18 02:15
schumi7401: 推水大135F 110.28.132.254 台灣 07/18 02:19
AppleWatch5: 必推136F 90.147.69.210 意大利 07/18 02:23
jojogo: 喵電感應137F 111.246.66.201 台灣 07/18 02:23
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winona3366: 推139F 42.75.219.207 台灣 07/18 02:43
moboo: 看完了,好文章!他的故事很有名140F 118.160.123.123 台灣 07/18 02:50
soulstar01: 推!!141F 117.19.160.60 台灣 07/18 03:03
ctes940008: 推 水精靈142F 175.96.65.121 台灣 07/18 03:28
LiaoooSave1: 好文143F 85.203.46.183 英國 07/18 03:39
fouto: 清新專業144F 101.9.130.196 台灣 07/18 03:42
garyyang0529: 八卦版需要你145F 219.91.35.194 台灣 07/18 04:15
WK7er: 推!超喜歡法拉第!國中讀了張文亮撰寫的146F 118.150.124.200 台灣 07/18 05:08
WK7er: 法拉第傳記後,深深被這位簡樸的學者給打
WK7er: 動了。他的成就的確很了不起,但我更覺得
WK7er: 了不起的是,他的恆心,他的毅力,他的溫
WK7er: 和,他的愛情,他的謙虛,還有,他的善良
WK7er: 。(這大概是我讀過最有意義的指定心得書
WK7er: 籍了XD)
Lisedes: 好好看(淚)153F 24.108.26.106 加拿大 07/18 05:17
dean040510: 推154F 218.161.71.194 台灣 07/18 05:36
nicayoung: 推155F 42.74.123.118 台灣 07/18 06:02
lecheck: 讚156F 42.77.162.68 台灣 07/18 06:06
RachelMcAdam: 這還不推爆157F 123.192.58.69 台灣 07/18 06:59
SungRZtW: 先推158F 114.35.72.83 台灣 07/18 06:59
Gary21: 推159F 39.12.202.33 台灣 07/18 07:00
aaeaston: 推推160F 27.52.131.173 台灣 07/18 07:03
spector66: 推161F 223.140.82.17 台灣 07/18 07:06
incognito: 好文162F 42.76.190.8 台灣 07/18 07:09
tapiyake: 長知識!163F 220.143.22.49 台灣 07/18 07:10
hkai: 推164F 59.115.76.27 台灣 07/18 07:20
mihonisizumi: 推165F 220.132.75.82 台灣 07/18 07:21
psycheee: 推166F 36.227.26.150 台灣 07/18 07:22
Maximumheat: 長知識推推!167F 36.232.78.190 台灣 07/18 07:23
tacoclement: 帥啊!老皮!168F 114.36.132.13 台灣 07/18 07:23
craig312323: 推!169F 223.139.169.205 台灣 07/18 07:30
seabigman: 這篇優質!170F 1.200.207.180 台灣 07/18 07:35
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lemon101: 推173F 223.140.105.143 台灣 07/18 07:45
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LeoYuri: 百看不厭175F 42.74.194.49 台灣 07/18 08:07
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[圖]
 
tygh: 文長  但內容優良  文筆幽默  推推178F 115.82.228.101 台灣 07/18 08:18
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( ̄︶ ̄)b et79210, shinra0815, tetris2 說讚!
1樓 時間: 2019-07-18 09:44:51 (台灣)
  07-18 09:44 TW
我第一次聽到 電磁感應這件事後 直接想到的問題是
磁鐵終會失去磁性 然後電生磁 動磁生電 就不會再發生!
"有沒有辦法用陽光 土地 空氣 水 來種出磁鐵呢?"
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