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2014/10/01
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許多人認為,法拉第是人類歷史上最偉大的「實驗物理學家」,他的影響力既深且廣。上物理課,會讀到他的電力線和磁力場理論;上化學課,會讀到他的「法拉第常數」和他發現的苯;倘若念電機系,就會去研究法拉第的「電磁感應」。法拉第也因此被尊崇為「電機工程學之父」。 如果念材料工程系,必須研究法拉第對於合金的理論;念機械系,要研究法拉第製作的發電機;就算念的是社會組的教育系,也要瞭解法拉第對教育的貢獻,同時更要知道他是如何啟發馬克士威、焦耳與愛迪生等人。
法拉第出生在1791年的英國,當時的階級意識十分明顯,且由於父親只是一位鐵匠,所以他也只有機會接受小學教育而已。直到退休教師鐵頓先生出現後,鐵頓認為知識不該由家境良好的孩子所獨佔,於是在倫敦貧民區開班授課,收很便宜的學費,幫助了很多人;法拉第就是其中一位深受鐵頓啟發的學生。 此外,法拉第從十四歲開始,便進入書店擔任釘書匠學徒。在外人看來,這工作很無聊,但他卻認為這是天外飛來的好工作!因為他可以免費閱讀大量的書籍,並從書本上獲取科學和文化的知識。 法拉第後來擔任英國皇家學會會長戴維爵士的助理,因為出身卑微,在階級分明的環境下吃了許多苦,但他從不放棄研究。
1831年,法拉第發現了電磁感應定律;簡單地說,就是當一個導體在磁場中運動時,或者導體不動而磁場在變動情形下,都會在導體上產生電壓;且如果把這個導體連成一個閉合的回路時,就會產生流動的感應電流。 根據這個定律,法拉第製作出第一個利用電磁感應產生電流的實用裝置;用銅做的圓盤當作導體,放在馬蹄形的磁鐵形成的磁場裡,跟電流計連成回路之後,只要讓圓盤在磁場中轉動,就會發現電流計指針的偏轉,亦即代表有不斷的電流產生。 這就是人類的第一台發電機,首次把機械能轉換成電能;後來雖然經過許多改良,例如把馬蹄磁鐵改成強大的電磁鐵,銅的圓盤改成多股導線繞成的線圈等;但人類目前所使用的發電機,依舊是以法拉第在1831年設計的發電機為基礎。 理論上,法拉第光靠這台發電機,或許就能成為世界首富,但他卻放棄任何金錢的報酬。他將這項發明公諸於世,為人類開發一座永不枯竭的金礦,更留下許多珍貴的電學研究成果,從此人類才有機會進入「電力時代」。