在接下来的几周里，电磁感应的特性在一系列精确的实验中得到了证实 。在法拉第提高了器件的灵敏度后，还观察到电流通断时，二次回路中产生的电流流向相反 。接下来，他在实验中发现，线圈有不同的形状和大小，不需要铁棒来产生这种效果 。1831年10月17日，他做了一个新的实验:将一个圆柱形磁铁移动到一个与检流计相连的长线圈(或螺线管)上时，线圈中产生电流 。然后，1831年10月28日，他在伦敦皇家学会做了一个著名的实验，证明了在社会上购买的一个“大马蹄磁铁”的磁极之间转动一个铜盘，可以产生持续的电流 。铜盘的轴和边缘与检流计滑动接触 。当铜盘转动时，指针偏转 。1831年11月4日，法拉第发现只要在磁铁两极间移动一根铜线就能产生电流 。就这样，在四个月内，他发明了变压器和发电机 。
早在1831年，法拉第就根据磁力线概念创立了电磁感应的定性定律:电流回路中感应出的电动势与切割磁力线的速度直接相关 。对了，这些磁力线指的是铁屑描绘的磁力 。
那时，他意识到“电”意味着许多不同的东西 。除了他刚刚发现的磁电，还有静电 。自古以来就知道可以通过摩擦产生 。伏特与伏特堆中的化学效应有关 。在热电中，不同类型的材料接触放置，接触的端点保持在不同的温度，产生电势差 。此外还有动物电，比如法拉第和大卫一起旅行时看到的鱼雷、电鳗等鱼类产生的电 。对于现在有“后知之明”的我们来说，他问了一个可能显而易见的问题，但在当时却显示了他深刻的洞察力:这些不同形式的电是同一种东西吗？1832年，他做了一系列漂亮的实验，结果证明，无论什么电源，包括电鱼，都能产生同样的化学、电磁等效应 。
虽然电磁感应定律很早就被发现，但法拉第为了证明其普遍有效性，花了几年时间完成了所有必要的实验工作:不管磁通量的来源是什么，闭合回路中总磁通量的变化率决定了回路中感应电动势的大小 。1834年，冷慈(1804 ~ 1865)宣布，电路中感应电动势的方向被阐明:电路中，电动势的方向抵抗磁通量的变化(楞次定律) 。
法拉第并没有表达电磁现象的数学理论，但他确信力线的概念是理解电磁现象的关键 。1846年，他在皇家学会的演讲中推测，光可能是某种沿着磁力传播的扰动 。他在他的论文《关于射线振动的思考》中发表了这些观点，但是这些观点遭到了相当大的怀疑 。然而，法拉第是对的 。正如我们将在下一节看到的，1864年，麦克斯韦推断光确实是一种电磁辐射 。麦克斯韦利用优秀的物理直觉和数学能力，把法拉第的思想和发现放到数学表达式中，推导出任何以真理空传播的电磁波都是以光速传播的 。正如麦克斯韦本人在他1865年发表的伟大论文《电磁场的动态理论》中所证实的:
横向磁场扰动的传播概念是法拉第教授在《关于射线振动的思考》中专门阐述的一个思想 。除了1846年没有计算传播速度的数据外，他提出的光的电磁理论和我在这篇论文中已经开始形成的理论本质上是一样的 。
虽然法拉第没有表达电磁现象的数学理论，但他对电场和磁场行为的深刻理解为数学家(如麦克斯韦)提供了发展电磁场数学理论所需的基本见解 。麦克斯韦说:
当我继续做法拉第的研究时，我认为他所构想的理解现象的方法也是一种数学模型方法，虽然在形式上没有用传统的数学符号来表达...我也看到在数学家发现的一些最有活力的研究方法中，有比法拉第的原始形式好得多的方法来表达法拉第的思想 。
我(这本书的作者)必须承认，当我第一次研究电磁力线的时候，磁力线是我理解电磁现象的一个障碍，主要是没有给我解释清楚，只是一个工作模型 。实验中实际测得的是空之间不同点的力矢量，虚拟的力线只是代表这些矢量场的概念模型 。在下一节中，我们将回到这个关键问题 。
在离开对法拉第的描述之前，我们必须进一步描述一个影响麦克斯韦对电磁性质思考的关键发现 。法拉第对自然力的统一有一种本能的信念，特别是光、电、磁等现象之间应该有密切的关系 。在1845年底的一系列实验中，法拉第试图看到强电场对光的偏振的影响，但未能看到 。他没有使用磁场，而是让光穿过强磁场，实验已经很久没有显示出这种效果了 。从1825年到1830年，为了制造天文仪器，伦敦皇家学会购买了一些高质量的光学玻璃——硼酸盐玻璃 。它们很重，并且具有很高的折射率 。当法拉第让光在强磁场中穿过硼酸盐玻璃时，他想看到的现象终于出现了 。现在这种现象被称为法拉第旋转法拉第旋转:光在透明介质中沿磁场方向传播时，线偏振光的偏振面发生旋转 。唐慕孙(1824 ~ 1907)[后来的开尔文勋爵]认为这一现象是磁场导致分子电荷旋转的证据 。根据安培的早期提议，开尔文假设磁性本质上是一种旋转特性 。这对麦克斯韦在自由空空间建立磁场模型产生了强烈的影响 。
推荐阅读
- 重装上阵飞行器怎么做？飞行器制作图纸教程[视频][多图]
- 王者荣耀吕布最强玩法攻略-吕布怎么玩才厉害[图]
- 阴阳师sp鬼切加强后怎么样,技能提升
- 梦想新大陆支线保护芬妮怎么过,猜你喜欢
- 妄想山海金刚鹦鹉怎么获得,金刚鹦鹉侍从获取攻略,让您无可匹敌
- 天谕手游青麟镇妖副本怎么打,青麟镇妖全关卡打法攻略,收获很多的
- 王者荣耀曹操怎么玩厉害？国服最强曹操教你玩曹操[多图]
- 【养生常识】雪媚娘皮可以放冰箱第二天再包吗 雪媚娘皮放冰箱硬了怎么办
- 【养生常识】绿豆汤容易酸吗 绿豆汤怎么保存不酸
- 【养生常识】绿豆汤如何保存隔夜 绿豆汤剩下的绿豆怎么办