事情的經過是這樣的。1820的奧斯特實驗成功的消息很快就傳到了英國,作為最高學術機構的皇家研究院,其負責人戴維教授聽到這個消息之後,中斷了自己的研究課題,反複驗證奧斯特做過的實驗。有一天,年邁的威雷斯頓博士找到了戴維,說:“我想如果分布好電線和磁鐵的話,或許可以在磁鐵周圍使電線旋轉。”但他們兩個人所做的實驗沒有成功。當時作為戴維助手的法拉第沒有在場,但後來他聽到了這個消息。法拉第認為:這是個有趣的實驗,我也要試試。
法拉第把小磁鐵放在通有電流的鐵絲旁邊,想看看受到了什麼力。他果然發現:鐵絲有在磁鐵周圍維持圓周運動的跡象。通過這個實驗,法拉第樹立了信心,繼續進行了實驗。為了能讓鐵絲更好地旋轉,法拉第左思右想,終於研製出了更合理的裝置:在裝有水銀的杯子裏放人磁鐵,再將鐵絲放在磁鐵旁與水銀接觸,而使其自由轉動。當法拉第在鐵絲上通了電流之後,果然發現:鐵絲能繞著磁鐵周圍自由轉動。1821年9月,法拉第又連續三天做了讓磁鐵在通電鐵絲周圍旋轉的實驗。法拉第的實驗,不僅證實了奧斯特實驗的結果:“電流有能使磁鐵運動的力”;而且還證實了“電和磁通過相互作用,可以使某物體運轉”的道理。
法拉第在把電力轉化為機械力方麵,首先取得了成功,為後來給機器提供新的動力創造了條件。法拉第的實驗裝置雖然簡單,但它正是後來廣為使用的電動機的前身,正是法拉第第一個發現了電動機的原理。
法拉第又在進行著進一步的思考:“如果說電力可以轉化為能使磁鐵運轉的力,那麼為什麼不能用磁力產生電流而發電呢?”自從他發現電動機原理以後,更加有了信心,抽出了很多時間做用磁鐵產生電流的實驗。雖然他經過了不知多少次的失敗,但他始終沒有放棄繼續探索的決心。法拉第是一個特別擅長做實驗的人,也是一個在失敗麵前不灰心的人,他不會放棄自己已認定的奮鬥目標。
1831年8月29日,法拉第又製作了一套新的裝置準備進行實驗。這套新裝置就是:在直徑15厘米的兩個圓鐵圈兒上各繞上電線,並在其中一個圓鐵圈兒的電線上接入電流表。法拉第思考著:“這樣布置以後,在一個電線中通上電流的話,這個圓鐵圈兒就會成為強磁鐵,這回肯定能看到在那另一個圓鐵圈兒的電線上有電流產生。”法拉第一邊想著,一邊給電線接上電池,目不轉睛地盯著電流表。就在這接通電池的一瞬間,法拉第叫了起來:“哇,成功了!”因為他看到了電流表指針的擺動。可是僅僅是一瞬間,指針又馬上恢複了原位。在法拉第認為成功的一瞬間,立刻又嚐到了失敗的滋味,法拉第無奈地把電池從電線上拿下來。就在拿下電池的這一瞬間,電流表的指針又擺動了一下,法拉第陷入了深思。他又重複地進行了多次相同的實驗,結果都是一樣:電流表的指針隻在電池裝上或拿下的那一瞬間才發生擺動。於是法拉第得出結論:“這麼說,隻有在通電或斷電的瞬間才能產生電流。真是不可思議!”後來,法拉第終於弄懂了:不是強磁鐵產生電流,而是磁場對一個麵積的通量變化時才能產生電流。
1831年10月17日,法拉第重複了7年前做過但沒有成功的一個實驗,而這次成功了。這個實驗就是:把磁鐵放入螺旋狀的線圈裏,當改變磁場強度或磁鐵與線圈有相對運動時,在線圈中就能產生電流。這是法拉第的又一個新發現。但法拉第又陷入了新的困境。因為在實驗中得到的電流是瞬間電流,沒有實際的使用價值。如何能得到持續不斷的電流以滿足實驗需要呢?法拉第繼續進行著思考和研究。
1831年10月28日,法拉第在實驗中先在磁鐵的兩極間裝上了兩片黃銅半圓盤,然後分別在兩個半圓盤邊上接上了銅線。當半圓盤轉動時,銅線中就產生了持續不斷的電流。法拉第成功了,他終於發明了能持續產生電流的方法。這就是世界上最早的發電機。
由於條件的限製,法拉第的發電機也同他的電動機一樣,當時沒有得到普及。但他為後來的發明家指出了發明實用的電動機和發電機的具體原理,為人類文明做出了卓越的貢獻,他的功績已銘記史冊,後人是永遠不會忘記他的。
用電傳信
使用電流把信號傳送到很遠的地方,很早就有人產生過這樣的想法。比如,在1750年至1774年,就有人做過這方麵的嚐試,但是使用的是靜電起電器或萊頓瓶,所收集到的電加到電線上,不僅非常麻煩,而且也不實用。1809年,德國人喬梅林利用伏打電池提供電流進行了世界上最初的有線電報機實驗,但是沒有得到普及。隨著電的諸多性質被人們所認識,電報機也得到了不斷的改進。