从上帝视角审视高中物理 | 不是一家人不进一家门（一）

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随着奥斯特实验证实了电流能产生磁现象后，实锤了电和磁是相联系的。那么自然就会有这么一个想法——磁能否生电？

关于法拉第的生平事迹，大家或多或少都知道一些，最显眼的就是他十年磨一剑发现了电磁感应现象。这么长时间的尝试是很艰辛，也很需要毅力的。可以这么说，法拉第是一位典型的逆袭者，能上“热搜”取决于他的优良品质——勤奋好学、信念坚定。

法拉第仔细地研究了电流的磁效应，既然电流对磁体有作用，电流对电流也有作用，所以他坚信磁一定能产生电流。

由于磁体能使附近的铁块感应具有磁性，电荷使旁边的导体感应从而带有电荷，所以很自然的就会想到磁体也应该能使附近的线圈因感应而产生电流。基于这个想法，无论是把强磁铁放在线圈内部还是附近，都没发现线圈中有电流产生。

同时期还有其他的一些物理学家也在进行类似的尝试，要么也是没有电流产生，要么就是忽略一些端倪，从而错失了发现电磁感应现象的机会。

当时间来到1831年夏天，法拉第经过许多次失败后终于首次观察到了电磁感应现象，他领悟到电磁感应的暂态性——这种作用不是持久，纯属瞬间的推或者拉。就好比你看见心仪的女神，静静地看着你也只能过过眼瘾。要是女神向你抛个媚眼、来个互动，在这呼吸都要停止的瞬间，你心里的小鹿是不是到处乱撞？

有了这个领悟之后，他势如破竹地做了很多相关的实验，从而把产生电流的情形归纳为五类：（1）变化着的电流；（2）变化着的磁场；（3）运动的恒定电流；（4）运动的磁铁；（5）在磁场中运动的导体。并且正式命名这种现象为电磁感应现象。

法拉第并没有止步于此，而是进一步认识到线圈中产生了感应电流是因为存在感应电动势。即使没有闭合导体回路，感应电动势依然存在。闭合导体回路只是使得感应电动势以感应电流的形式体现出来而已。相当于电池做好后，正负极之间就存在电动势，如果没有把电池接入闭合导体回路，哪来的电流呢？

另外，他把自己提出的用来描述静态电磁相互作用规律的场发展到动态情形，用以解释电磁感应现象。

他认为磁体或者电流周围存在着一种“电紧张状态”（也就是场啦），磁体或者电流的运动与变化就会引起电紧张状态的变化，而这就是产生感应电动势的原因。而且他还用力线（也就是大家现在学习到的电场线、磁感线）这种形象的工具来反映场的特征。

最终在1851年发表的论文《论磁力线》指出：形成电流的力（也就是现在说的感应电动势）正比于所切割的磁力线数（这就是磁通量的概念，教材上在讲磁场时突然前后不搭的甩出一个定义，确实很容易让人摸不着头脑）。

正所谓摸着石头过河，石头已经给你探出来了，后来人勇敢往前走就行了。法拉第就属于给你避坑的大神，他的这个认识把对电磁感应的解释以及研究它的定量规律引入到了正确的方向。

人无完人，法拉第虽然具有非凡的实验才能、深刻的洞察力，但是没有掌握数学工具，并没能给出电磁感应的定量规律。不过这并不影响他的巨人角色，后续的工作将由站在他肩膀上的其他人来完成。

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