1812年，汉姆特里·戴维(1770-1845)在皇家学院做了一次演讲 。波利先生的一个客户给了法拉第一张去听讲座的票 。事后，法拉第将自己的课堂笔记整理装订后寄给了大卫，说空如果有空缺，他可以填补，但之后就没有了消息 。然而，同年10月，大卫因氯气的危险化学品硝酸盐爆炸而暂时失明，需要有人记录他的想法 。法拉第被推荐承担这项任务 。然后，在1813年3月1日，他得到了一个永久的职位——大卫在皇家学院的助手 。他在那里一直工作到晚年 。
法拉第上任后不久，大卫决定访问欧洲大陆的科学机构，法拉第作为科学助理陪同 。在接下来的18个月里，他们在巴黎会见了当时最著名的科学家——安培、洪堡、格雷-吕萨克、阿拉戈和许多其他人 。在意大利，他们遇到了伏特；在热那亚，我们还看了鱼雷实验，可以电击鱼 。
1820年，奥斯特发现了电和磁之间的联系，由此引发了一系列相关的科学活动 。科学杂志收到了许多描述电磁效应并试图解释它们的文章 。哲学期刊的编辑请法拉第来评论 。面对如此大规模的实验现象和推论，法拉第开始系统地研究电磁现象 。
然后，法拉第重复了文献中报道的所有实验 。特别是，他研究了载流导线附近小磁铁的磁极运动 。安培发现，作用在磁极上的力似乎使它绕着载流导线做圆周运动 。另外，如果磁铁是固定的，载流导线会感受到一个力，使其绕磁铁做圆周运动 。法拉第用两个漂亮的实验证实了这些现象(图1) 。图1展示了右边的第一个实验:一块磁铁被竖直放置在一个水银盘上，磁极在水银表面上方 。金属丝的一端连接着一个漂浮在水银表面的小软木塞，另一端固定在磁铁的一端 。当电流流过导线时，导线就像法拉第所预料的那样，绕着磁铁的轴旋转 。图1左边是第二个实验:载流导线固定，磁铁绕导线自由旋转 。这是人类制造的第一台电动机 。
图1法拉第实验显示载流导线与磁铁之间的力:图的右侧，磁铁垂直固定，载流导线绕垂直轴旋转；图的左侧，载流导线垂直固定，磁铁绕导线旋转 。这是人类制造的第一台电动机 。第一台电动机(由皇家学会提供) 。
这些实验让法拉第有了磁力线这个关键概念，这个概念是他在观察磁铁周围铁屑的分布时突然冒出来的(图2) 。磁力线或磁场线或磁场线表示磁极置于磁场中时，作用在磁极上的力的方向 。在垂直于磁力线的平面上，通过单位面积的磁力线越多，作用在磁极上的力就越大 。法拉第非常重视磁力线作为观察静态磁场效应和时变磁场效应的直观手段 。
图2法拉第磁棒的磁力线
两个磁极之间的磁力线沿着两个磁极之间的连线 。载流导线的环形力线怎么会和这个一致？法拉第的照片面临一个难题 。法拉第表明(图3)将载流导线弯曲成回路可以模拟磁铁产生的所有效应 。他认为磁力线会在环中被压缩，导致环的一边是一个极性，另一边是相反的极性 。他通过实验证明，所有与导线中的电流有关的力，都可以根据磁力线来理解 。磁偶极子完全等效于回路电流，这是法拉第的深刻见解 。事实上，正如附录A5.7中所证明的，从这一见解中，可以推导出关于静止磁体和电流之间的力的所有定律 。
图3法拉第说明了电流磁场等效于条形磁铁的原因:当左侧的长直导线弯曲成右侧的回路时，磁力线被压入回路 。
1831年发生了巨大的进步 。法拉第坚信自然界的对称性，他推测既然电流产生磁场，那么磁场产生电流一定是可能的 。1831年，他了解到约瑟夫·亨利在纽约州奥尔巴尼进行的实验 。在这个实验中，亨利使用了一个具有很强电磁力的电磁铁 。法拉第立即有了观察磁力线使电磁材料变形的想法 。他把绝缘线缠绕在厚厚的铁环上，这样铁环里就能产生强大的磁场 。可以通过缠绕在环上的另一个线圈来检测应变效应 。这个绕组连接到一个检流计来测量产生的电流 。法拉第装置的原始照片如图4所示 。
图4法拉第是第一个证明电磁感应的仪器(感谢英国皇家学会)
实验是在1831年8月29日进行的，法拉第的实验室笔记本上对此做了仔细的记录 。结果完全不是法拉第所期待的 。当初级绕组闭合时，次级绕组中检流计的指针在缠绕在铁环介质上的次级电路中有偏转感应电流 。但在电磁铁中接通或断开电流时，观察到检流计的指针发生偏转，流过电磁铁的稳定电流对检流计没有影响 。换句话说，这种效应似乎只与变化的电流有关，因此只与变化的磁场有关 。至此，法拉第发现了电磁感应 。
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