电学之父：法拉第

在我小时候，很流行电动玩具车，其中一个核心装置就是马达，给马达接上电池，它就会不断旋转，把动能源源不断传递到车轮上，车就跑起来了，马达的样子如下：

它内部的主要部件是磁铁和线圈，磁铁固定在外围两边，线圈绕在中间转轴上，当有电流通过线圈时，转轴就会绕着磁铁不断转动。

新能源汽车现在非常火热，它的核心动力装置不就是马达吗？那这个马达是如何被人类发明的呢？

迈克尔·法拉第

说到马达，离不开一个人的突出贡献，那就是被称为“电学之父”和“交流电之父”的迈克尔·法拉第。

法拉第于1791年出生于英国，由于家境贫困，家里无法供他上学，因而法拉第幼年时没有受过正规教育，只读了两年小学。1803年，为生计所迫，他上街头当了报童。第二年又到一个书商兼订书匠的家里当学徒。订书店里书籍堆积如山，法拉第带着强烈的求知欲望，如饥似渴地阅读各类书籍，汲取了许多自然科学方面的知识，尤其是《大英百科全书》中关于电学的文章，强烈地吸引着他。他努力地将书本知识付诸实践，利用废旧物品制作静电起电机，进行简单的化学和物理实验。他还与青年朋友们建立了一个学习小组，常常在一起讨论问题，交换思想。重视实践尤其是科学实验的特点，在法拉第一生的科学活动中贯彻始终。

马达的发明

1821年法拉第完成了第一项重大的电发明，即马达的发明。在这之前，奥斯特已发现如果电路中有电流通过，它附近的普通罗盘的磁针就会发生偏移（也就是电生磁现象）。法拉第从中得到了启发，认为假如磁铁固定，线圈就可能会运动。根据这种设想，他成功地发明了一种简单的装置。在装置内，只要有电流通过线路，线路就会绕着一块磁铁不停地转动。事实上法拉第发明的是第一台电动机（即马达），是第一台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋，但它却是现今世界上使用的所有电动机的祖先。

马达是电能转换为动能的装置，那么反过来，动能能够转换为电能吗（也就是现在的发电机的原理）？

发电机的发明

10年后，即1831年，在当时，人们知道静止的磁铁不会使附近的线路内产生电流。法拉第发现当一块磁铁穿过一个闭合线路时，线路内就会有电流产生，这个效应叫电磁感应，产生的电流叫感应电流，这就是著名的电磁感应定律。 基于该原理，1831年10月28日，法拉第发明了圆盘发电机，这是他的第二项重大的电发明。这个圆盘发电机，结构虽然简单，但它却是人类创造出的第一个发电机。现代世界上产生电力的发电机就是从它开始的。

因此有人把这一年称做电气时代元年。虽然电真正登上人类生产和生活的舞台，是许多年以后的事情。但毫无疑问，电的发明，可以说得上是人类历史上最伟大的发现之一。

和麦克斯韦的关系

虽然法拉第是一位非常出色的实验学家，但他的数学能力与之相比就显得相当薄弱，只能计算简单的代数，甚至难以应付三角学。不过法拉第懂得使用条理清晰且简单的语言表达他科学上的想法。他的实验成果后来被詹姆斯·克拉克·麦克斯韦使用，并建立起了当今的电磁理论的基础方程式。

法拉第把磁力线和电力线的重要概念引入了物理学，通过强调不是磁铁本身而是它们之间的“场”，为当代物理学中的许多进展开拓了道路，其中包括麦克斯韦方程。法拉第还发现如果有偏振光通过磁场，其偏振作用就会发生变化。这一发现具有特殊意义，首次表明了光与磁之间存在某种关系。