这时，法拉第猛地把磁棒插入线圈，突然，他朝思暮想的现象出现了——电
流测量表的指针摆动了一下。法拉第心头一震——把磁转变成电，这多年的
理想不是实现了吗？他又把磁棒猛地抽出来，指针又摆动了一下，这次是朝
着相反方向。他把磁棒又转过来，朝里猛插，向外猛拔；再插、再拔……电
流表的指针来回摆动，法拉第的心也跟着剧烈跳动起来。“成功了！”
此刻，他已完全忘记近10年来无数次失败带给他的失望与痛苦，他的身
心深深地沉浸在成功的巨大喜悦之中。他像一个孩子似的在实验室里狂蹦乱
跳起来。
以后的多次实验也显示了同样的结果，转磁为电的想法终于成了事实。
但法拉第并没有因此而停步不前，他在思考一个问题：为什么自己多年来反
复千百次的实验都没能成功，唯独这样做才获得成功了呢？他想寻找到规律
性的东西。
经过仔细地回忆与思索，再加上实验的验证，法拉第终于意识到成功的
关键所在——运动才能产生电流。在以前的实验中，磁铁相对于导线和线圈
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是没有运动的，所有实验均是在静止前提下进行的。而通过现在的实验发现，
只有当磁铁插入线圈或从线圈抽出的一瞬间，才能产生电流 （法拉第把此电
流称为感生电流——由感应而产生的电流，而把产生感生电流的电动势叫作
感生电动势）。
接着他又发现，不论是将磁铁插入静置的线圈内，还是将线圈套到静置
的磁铁上，只要两者之中有一个以一定的方式进行运动，就会有感生电流产
生。因此，他得出：“要将磁转化为电，运动是必要条件”的结论。
但为什么运动是产生感生电流的必要条件呢？感生电动势与感生电流的
大小以及方向，是否与运动方式有关呢？这又是法拉第思考的新问题。在科
学上往往是这样，实验的成功与新现象的发现和新规律的总结，常常引出更
多的疑问，从而促进科学技术的进步。
在经过了多次紧张的试验与反复的研究之后，法拉第得出了“金属导线
必须切割磁力线才能产生感生电流”这一规律性的结论。
在试验过程中，法拉第还发现，导线切割磁力线的速度越快，导线中产
生的感生电动势也就越大；切割磁力线的方向不同，产生的感生电动势方向
（或感生电流方向）也不同。
法拉第将以上的结果与发现总结成定律，这就是著名的 “电磁感应定
律。”这一定律不仅揭示了电流与磁力之间的相互作用规律，更为重要的是
定律表明了：只要能持续不断地使线圈在磁场中作切割磁力线的运动，就能
够产生出源源不断的电能来。这是一项多么重大的发现啊！以后的世界面貌，
在很大程度上将因这个定律的出现而大为改观。也就是说，法拉第的这一杰
出发现，预示着电能被人类所用有了可能；而人类文明发展的步伐，也将由
此定律的创立而大大加快。
电磁感应定律是时代的产物。它是从18世纪中后期到19世纪30年代这
一历史时期内的各种电学现象与规律不断被发现的必然产物。特定的历史时
期就需要有特定的历史人物。法拉第勤于思考、精于观察，对科学工作有着
源源不断的热情，在失败面前毫不气馁，能够重整旗鼓，再次向前。他所具
有的这些特点，正迎合了那个时代科学发展的迫切需要。
在10年里，法拉第经历了无数次失败，但正是这一次次的失败，为他奠
定了不断接近成功的基础。他把每次的失败都当作砖，用它筑梯。随着失败
的增加，梯子的高度也增高，他也就站得更高，最后终于登上了别人难于登
上的顶峰。
电磁感应定律的创立，使法拉第蜚声国内外。后人为了纪念他的这一功
绩，把电磁感应定律命名为“法拉第定律”。
六、电解定律的创立
发现电磁感应定律后，法拉第又对电现象进行了大量广泛而深入的研
究。他有一个坚定的信念——大自然是统一的、和谐的。
大自然中万物纷呈，变化无穷。电，能生光、生热、生磁，引起各种化
学反应；反过来化学作用也能产生电，磁也能产生电。法拉第以为，所谓的
电、光、热、磁，以及化学亲和力、万有吸引力——这些无所不在、千变万
化的力，实质上是源于大自然的同一的力。它们只不过是名称不同、表现形
式各异罢了。
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根据这个认识，法拉第开始研究电的统一性。到那时候为止，除了雷电
之外，已经发现的有五种不同来源的电——摩擦电、伏打电、热电、动物电
和磁感应电。这五种电有相同的地方，也有不相同的地方。有人认为它们是
同一种东西，有人则认为不是。众说纷纭，莫衷一是。法拉第对这五种电进
行了全面的考察。将电的效应归纳为静电的与电流的两大类；电流的效应又
分为发热、磁、化学分解、生理效应、电火花五种。法拉第根据自己的实验
结果，证明了前三种电有静电与电流的全部效应；动物电显示了生理、磁、
化学等三种效应；热电只显示生理效应和磁效应。他把这几种电间的差别归
因于“电量”和“强度”的不同，而不是本质的不同。于是，法拉第得出了
结论“不论电的来源如何，它们的本性都是相同的。”法拉第用电的同一性
为他的信念——“自然是统一的”提供了有力的论据。
电的同一性研究直接导致法拉第发现了电解定律。
今天我们都知道，物质都是由分子组成的，而分子则由原子组成 （也有
一些单原子分子）。分子是保持物质化学性质的最小颗粒。原子是由带正电
的原子核与带负电的电子组成的，原子间之所以能够化合，就是靠着电的引
力。以上的结论，现在听起来很简单，但却是几代科学家（法拉第就是其中
的一员）耗尽心血，研究、实验、探索，最终才认识到的。
19世纪初，人类对电的研究还很粗浅，对于物质结构与电的关系，更是
茫然无知。电是什么？物质是什么？电、物质结构与化学变化之间又有何关
系？对于这些问题，各国科学家争论不休。有人认为，电就是一种微粒，构
成了物质；有人认为，电是物质微粒的一种振动，就像热那样；有人则提出：
电是流体。德国科学家格罗图斯提出一种假说，认为产生伏打电的伏打电池
实际上是块电磁铁。戴维则主张，电是与分子不可分离的一部分。安培提出
有分子电流存在，并用分子电流来解释了磁铁的磁性，但认为分子电流的电
量是“组成分子的原子分解以后的产物”。德拉里弗却又主张：电和物质是
两种不同的东西，是可以各自独立存在的……
电、分子、化学变化的内部机制，这些都是微观现象，是无法直接观察
到的，要从人们能够观察的宏观现象去推断微观的结构，是相当困难的事，
难免会出现种种混乱与错误。
1832年，法拉第开始从事电化学研究的时候，面临的正是这样的各种理
论纠缠在一起、难以分辨真理与谬误的局面。针对这种情况，法拉第首先了
解各种意见，进行鉴别比较。对每家的理论学说，分别实验，检验其正确与
否和实用价值。对于自己的种种设想，法拉第也是用实验来验证。
走过了许多的弯路、碰了一次又一次的钉子后，法拉第最后终于找到了
研究电化学规律的办法——称量出电极上析出的物质重量，把它与流过电极
的电量进行比较。于是，法拉第试图发明一种能够测量“电”量的大小的仪
器，以确定各种电之间量的关系。但用什么方法来制造这样一种仪器呢？
才思敏捷的法拉第想到了电解方法。电解现象早已发现了，并已被科学
家们用来获取或提炼某些化学元素。法拉第想：电解时分离出来的物质的量
一定是与通电量的多少有关，比如水电解时产生了氢和氧两种气体，那么能
否根据电解时从电极上逸出的气体量的多少，来计算出通过水的电量呢？想
到这些，法拉第又进行了大量的实验。
经过大量实验证实了他的想法：电解时分离出来的物质数量与通电量两
者之间存在着严格的量的关系。于是，电量计创制出来了。同时，一个远比
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电量计更为重要的规律也随之问世了，这就是著名的“法拉第电解定律”。
电解定律是法拉第在研究与发明电量计过程中的意外收获，也可以说是
电量计的副产品，但其重要性却是电量计的千百倍。这如同一个进行潜水锻
炼的爱好者，在进行锻炼，达到了强健体魄目的同时，在水中发现了古代装
满贵重物品的沉船。
电解定律有两条：
一、电解的时候，在电极上析出的物质重量，与通过电极的电量成正比；
二、如果在同时间内通过的电量相同，那么析出的不同物质的化学“克
当量”数相等。（电解一个克当量物质的用电量，叫一个“法拉第”，等于
96484库仑。）
下面，我们就用法拉第实验最多的“水的电解”为例，来说明这两条定
律。
把两片铂做的电极插在水中，通上电流，负极上就会有氢气析出，正极
上则有氧气析出。根据第一定律，两个电极间通过的电流量越大，时间越长，
电极上所析出的氢气与氧气就越多。
为了理解第二定律，先要知道什么叫做当量、克当量、克当量数。再以
水为例。我们知道，每一个水分子是由两个氢原子与一个氧原子组成的，用
结构式表示，就是：H…O…H。而氢（H）的化合价是1，氧（O）的化合价为2；
那么，元素的原子量被化合价除，就是这个元素的当量。如：氢的原子量是
1、化合价也是1，那它的当量就是1；氧的原子量是16、化合价是2，那它
的当量就是8。1克氢称为1个克当量氢，它的克当量数是1；2克氢称为2
个克当量氢，它的克当量数是2；……元素化合成化合物或化合物分解成元
素时，每一元素的重量比等于当量比，所以它们的克当量数就相等。比如电
解9克水，一定得到1克氢与8克氧，氢与氧的克当量数都是1，是相等的。
有了这些关于当量的知识，我们就可以说明法拉第的第二电解定律了。
根据这条定律，要电解出1克当量的氢气（重1克）与1克当量的氧气（重
8克），两片铂电极之间就需要通过一个“法拉第”的电量，也就是96484
库仑。同样，比如铜的当量是31。8，氯的当量是35。5，那么电解氯化铜水溶
液的时候，要得到31。8克�
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