谁说中国人缺少创新基因

正"19世纪初,当法拉第展示最初的圆盘发电机模型的时候,有人问这种东西能有什么用?他反问,你能知道一个刚生下来的婴儿会有什么用吗?""从1820年丹麦人奥斯特发现通电铜线附近的磁针会发生偏转,到法拉第发现电磁感应定律,之后近200年的时间里,人类     

重新审视奥斯特实验——一个实验者的角度

奥斯特对于通电导线可使与导线平行放置的小磁针偏离磁子午线方向这一发现标志着"电磁学"的诞生。关于导致该发现的实验本身是如何开展的,现阶段有两种不同的描述,一种是起源于挪威物理学家汉斯廷(Christopher Hansteen, 1784—1873)的"偶然发现"版本,另一种是美国科学史家斯陶弗(R. C. Stauffer)所主张的"是自然是统一的这一形而上信念的逻辑必然"版本,但这两种描述均不能令人信服。本文将结合历史语境,从一个实验者的角度重建奥斯特实验的一系列假说及实验流程,之后我们给出了对"电磁效应之发现"这一主题更具融贯性的描述。我们主张奥斯特是在"电磁效应沿导线径向分布"这一假说的引领下于1820年4月发现了电磁效应,而非如汉斯廷所说的那样是偶然发现的,亦非如斯陶弗所说的只要相信自然力是统一的便会自然而然地发现电磁效应。基于上述假设,虽然奥斯特发现了电磁效应,但观察到的实验现象却并非该假设所能解释,为此奥斯特在1820年7月初开展了一系列新的实验后归纳出了"载流导线对磁针的作用是以围绕导线的圆运动的形式开展的"这一新的假设从而使得实验现象得以解释,而这个新假设正是奥斯特于1820年7月21日在《关于电流对磁针的效应的实验》一文中公布的最终结论。     

磊落伟人不可或缺

1820年,丹麦物理学家奥斯特在实验中发现了电流可以使磁针偏转,并于这年的7月发表了他的实验报告《电的冲突对磁的作用的一些实验》。从此,有关电和磁的实验引起了安培、戴维、沃拉斯顿、法拉第等许多科学家的兴趣,并着手进行实验。     

是电力还是磁力?——一个实验引起的争论

为了培养学生分析解决物理问题的思路和方法,我在课堂上演示这个实验:用磁针座上的针尖将质量是5克、长为12厘米的磁针中点支好后置于水平桌面上,使磁针可以绕其中点在水平面内自由转动,然后用毛皮摩擦过的塑料棒端沿着与磁针静止位置相垂直的水平方向迅速移近磁针的某一极。观察到的现象是磁针的这一极迅速朝塑料棒端偏转过来并被吸住（随后又分开）。这个实验只是把带电体吸引通草球纸屑等轻小物体改成吸引可以绕轴转动的磁针。为了引起同学的注意,我将实验重做了几次,无论带电塑料棒移近磁针的哪一极,磁针这一极均迅速转向塑料棒的方向一个角度,现象极为明显。当我提问“使磁针转向塑料棒的是什么力?”时,得到的回答有三种,绝大多数答是电力,少数人回答是磁力,还有个别回答电磁力,于是引起了一场有价值的讨论。     

细磁针在磁场中定轴转动的受力分析

利用磁荷理论对铁磁性材料的细磁针在匀强磁场中的定轴转动过程进行了分析,总结了细磁针在运动过程中的磁场力计算公式和角速度简化模型,进一步通过试验验证了模型的合理性。研究表明,细磁针在某一位置处的转动角速度与磁场强度、材料相对磁导率成正比,与磁针的长度和密度成反比。     

GPS点间缺少方位角条件导线的敷设

在ＧＰＳ定位测量逐步发展的今天．用ＧＰＳ控制点发展较低等级的导线已势在必行。根据ＧＰＳ控制点的布设特点，讨论能否在ＧＰＳ点间发展精度满足小地区不同要求的导线是文章的写作宗旨。文章通过对ＧＰＳ点间缺少方位角条件导线的分析，探讨了使其精度提高的相应方法，论证了在ＧＰＳ点间敷设缺少方位角条件的导线对满足小地区不同要求的测量工作是切实可行的。     

法拉第室的优化设计

通过四频差动激光陀螺中法拉第效应工作的原理，讨论了法拉第室的优化设计应该注意的各种问题，提出了新的法拉第室磁环结构。     

人类的大脑(中)

迈克尔·法拉第(1791-1867)是19世纪英国最杰出的物理学家之一。他生于伦敦近郊一个小村子里,他的父亲是个铁匠,家境贫寒,所以法拉第只在7-9岁读过两年小学,只受过一点点读、写、算的启蒙教育。5岁那年,法拉第全家搬到伦敦定居。1804年,13岁的法拉第进入一家售书兼装订书的商店,在那里工作了8年。起初当送报童,后来又做装订图书的学徒。这个工作对他的一生产生了很大的影响,由于有机会接触到大量的图书,法拉第在工作之余读了很多科学书籍,获得了广泛的科学知识。法拉第说:“这些书中有两本对我特别有帮助,一本是《大英百科全书》,我从它第一次得到电的概     

法拉第两个电解定律的微观基础

本文通过对电解过程的深入研究，用数学的方法给出了法拉第的两个电解定律的理论性证明，从理论上给出了法拉第第二电解定律中普适恒量的本质解释并且证明了它就是一个法拉第的倒数，本文还研究了阿弗加德罗常数与一个法拉第的电量及一个电子的电量之间的关系，给出了阿弗加德罗常数的一个更为精确的结果，即Ｌ＝６．０２２０４Ｘ１０￣（２３），由于纯粹由实验归纳而得到的两个法拉第电解定律是电化学理论的基础，因此对这两个电解定律的理论证明就显得特别地有理论价值。     

用等效磁荷观点解释磁针偏转佯谬

在均匀直线电荷附近本来平行静置的磁针，对于在其中运动的参考系却“因受力距而偏转”。用等效磁荷观点解决了这一表现佯谬。     

地电位更换220kV输电线路单串直线绝缘子新工具研制

在220kV输电线路带电作业中，多回路的双分裂导线线路因没有专门的地电位带电作业工器具，中、上相绝缘子因为等电位作业人员难以进入等电位进行作业的，而地电位带电作业与等电位带电作业相比，具有安全系数高、劳动强度小、简便快捷的优势。设计开发了具有地电位带电更换功能的220kV输电线路多回路双分裂导线直线绝缘子的新工具，该套工具包括两组横担卡具、一组连板卡、两个导线钩，能够满足地电位带电更换220kV输电线路多回路双分裂导线单串直线绝缘子的要求，还能在拉门塔、酒杯加强型铁塔、水泥杆等不同塔型的铁塔上更换双分裂或者单导线单串直线绝缘子。     

法拉第对静电感应现象的研究

通过研究《法拉第日记》及其它资料,详细叙述了法拉第对静电感应现象研究的实验过程,并对其该阶段的科学思想进行了分析和探讨,说明了法拉第进行静电感应现象研究的指导思想．本文指出：法拉第这一阶段的研究是以理论为先导,指导思想受到其关于电解现象研究的直接影响;法拉第在此过程中开始形成电现象统一理论,是其力线和场理论思想发展过程的关键一步．     

磁针与火药考

磁针火药之发明又传,中西史记,颇有疑阙。兹考所见,以明其真。磁针之发明有总之与指南车混为一学者,实,指南车相传为黄帝时所作(晋崔古今注)其时代问题,蛄勿论,但据宋书礼志所纪,乃知为一巧     

电磁感应理论的诠释

1820年丹麦物理学家奥斯忒（H·C·oersted）实验发现了电流的磁效应，这一重要发现对电磁场理论的发展产生了深远的影响。随后，英国物理学家法拉第（M·Faraday）受奥斯忒实验的启发，从反而提出能否由磁来产生电的问题，经过10年的艰苦努力，反复不懈的试验，终于在1831年发现了电磁感应现象，并总结出法拉第电磁感应定律。法拉第发现的电磁感应既具有重要的理论意义，还具有血型的实际意义，为人类取得了一把打开电工工业大门的钥匙。但后人在理解和应用它时容易产生一些误解，本文针对这些问题，对电磁感应理论作一论释。一、问题的…     

带电体吸引小物体的计算

本文根据电动力学中的有关理论，对正负电极吸引轻小物体和通电直导线吸引小电流圈进行了分析和研究，找到了计算该力的方法，指出了该引力的方向，证明该力为引力。     

碳纤维复合导线在架空线路工程中的研究和应用

碳纤维复合导线是一种新型架空线路导线,它具有强度高,导电率高．裁流量大、弛度小、重量轻等优点。该文结合实际工程,通过对碳纤维复合导线和普通钢芯铝绞线的技术性能比较研究,论述碳纤维复合导线在旧输电线路增容改造中的优势。     

法拉第旋转式微波限辐器

利用法拉第旋轉效应,能够制成一种微波限幅器,用来改善一般反射式速調管的性能。当速調管輸出功率小於某一特定值p时,不产生法拉第旋轉。因此,射頻訊号能够以很小的衰減输出。然而,当它的输出功率大於p时,在磁化线圈中便有电流流过,法拉第旋轉器使得射頻訊号大大地衰減,这样,就使得微波能量通过这一設备时,限制了訊号的振幅。因此称之为铁氧体微波限幅器。实驗結果証明,在三公分波段中用铁氧体微波限幅器来改善反射式速調管的性能是完全可行的。     

电学开拓者——法拉第

1.1791年9月22日,英国伦敦附近农村一个铁匠家庭里降生了一个新的小生命,取名为迈克尔·法拉第。他就是19世纪英国最伟大的物理学家和化学家,也是一位杰出的实验大师。     

地铁隧道电磁波传输特性的研究

对空圆形隧道及隧道中含有纵向导体的电磁波传输特性进行分析，给出了相应的衰减率计算公式及波模方程，并且采用Muller法对其进行求解。得出如下结论：在平直空隧道中，频率越高，衰减率越小，越有利电磁波的传输；在含有纵向导线的隧道中，导线越靠近隧道壁，频率越高，则衰减越严重。     

覆冰导线舞动的机理分析及动态模拟

覆冰导线由于风载而造成的舞动，严重地威胁着输电线路的安全运行。本文建立了覆冰导线的运动方程，求出其数值解，拟合出空气动力系数曲线，得到比较完全的覆冰导线运动稳定性判据，讨论了失谐摆抑制舞动的可能性，并用Ｃ语言在ＰＣ机上开发出一套导线舞动的仿真系统，对我国跨越汉水的中山口大跨越输电线路作了具体的分析与计算。