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安培的憾事

查字典物理网 2016-08-08

安培，1775年出生在英国，是世界著名物理学家。安培45岁那年，传来了丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应消息，把人们历来认为互不联系的电和磁联系在一起，震动了当时的科学界，引起了科学家对电磁现象研究的热潮。安培是一位在科学上极其敏感、最能接受他人研究成果、又富有创造性的人物，因而他闻讯立即投入了这一研究热潮，成了在这一热潮中获得成果最卓著的科学家之一。

安培最早进行用磁生电实验，是受法国科学家菲涅耳的启示。菲涅耳向法国科学院报告说，他将磁铁放入螺旋线圈内，使后者中产生的电流分解了水，同时宣称他已能成功地把磁转化为电。但经过他人的重复实验，却证明菲涅耳的实验是不真实的。然而安培听到这一报告之后，立即做起了这方面的实验。1821年，他做了一个“同心线圈”实验，即把一个闭合铜质圆线圈用悬丝挂起来，放在一个稍大的铜质多匝绝缘线圈的紧内面，后者固定在一个绝缘体支架上，固定线圈可以通过电流。安培认为，只要固定线圈中有持续电流通过，悬挂的线圈中就会产生某种电流。这时悬挂线圈就相当于一块磁铁，因此只要另外用一块强磁铁靠近它，就会使它转动。但是，由于安培的实验方法不当，他没有能够探测到磁的电效应，实验以失败告终，安培把这一失败归结于实验装置的灵敏度不高。

安培第一次实验失败后心不气馁，第二年又在日内瓦用一块大磁铁重新进行实验。结果他报告法国科学院说，似乎观察到了当固定线圈中接通电流时，悬挂线圈就转动；而当电流断开时，悬挂线圈便回到原来的位置。安培对此解释说：当固定线圈中有电流通过时，悬挂线圈中就有感应电流，大磁铁对悬挂线圈的作用力使悬挂线圈偏转，最后这作用力被悬丝的扭力平衡；当固定线圈中的电流断开后，这一扭力使悬挂线圈回到它的原始位置。安培的解释当然是不正确的，因为他头脑中抱着磁电效应的“稳态”不放，而没有想到问题的本质所在“暂态”效应，加之他的实验方法不当，所以他仍然没能发现电磁感应这一重大科技成果，以失败而告终。

此后英国科学家法拉第重做这一实验，而且采用了正确的实验方法，终于用磁生出了电来，为人类带来了光明的电力时代。安培就这样因为实验方法失误，放跑了应该得到的用磁生电的重大科学成果，为我们留下了珍贵的启示。

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