電氣單位與人物 第三期：法拉第

法拉（farad，符號為F）是國際單位制（SI）中電容的標準單位。簡稱「法」，單位符號是F。基於國際單位系統，1法拉等於秒的四次方安培的平方每千克每平方米。此單位是以發現電磁感應現象的英國物理學家麥可·法拉第的名字而命名的。

麥可·法拉第 （Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英國物理學家、化學家，也是著名的自學成才的科學家，出生於薩裡郡紐因頓一個貧苦鐵匠家庭，僅上過小學。

麥可·法拉第

本來準備把法拉第放在後面介紹的，有夥伴留言咱就先說說。法拉第大師絕對是一個勵志的故事，不是那種動輒號稱「白手起家」、「農民兒子」的成功人士可比的。

18世紀60年代開始，自瓦特改良蒸汽機開始，人類進入到蒸汽時代，所有的大型工廠開始使用機器替換人力，這個時候，原來的手藝人鐵匠當然日子越過越差。

就這樣1791年，法拉第出生在一個鐵匠家庭，作為底層，他父親的收入僅能夠維持家庭溫飽，雖然沒有到露宿街頭的地步，但是生活簡直只不要太艱苦，我估計肉粥是沒得喝的，五穀雜糧、野菜什麼的肯定沒少吃，我猜應該是那種逮著能吃的就都下肚了。法拉第僅僅讀了兩年小學就輟學回家，幹什麼不知道，反正餵豬、放牛、打野菜、賣報、送信、撿煤球，總有一款適合他。

俗話說：仗義每多屠狗輩。一般這樣的家庭，父親總會教育孩子做人要有骨氣，要勤勞，要勇敢。

就這樣法拉第在困頓中度過了自己的童年，照這個趨勢，估計那些勢力的親友近鄰已經給小娃娃打上了「這輩子就這樣」的人生烙印。但是我估計，小傢伙也從未放棄過那點僅有的知識的學習，說不定還時不時撿點舊報紙當做啟蒙讀物。

窮人的孩子早當家，13歲他就在一家書店當送報和裝訂書籍的學徒。

這是一段艱辛但卻讓他畢生受益的經歷，他擠出一切休息時間，力圖把他裝訂的一切書籍內容都從頭讀一遍，也許就像《士兵突擊》中的許三多從A到Z。讀後還臨摹插圖，工工整整地作讀書筆記；用一些簡單器皿照著書上進行實驗，仔細觀察和分析實驗結果，把自己的閣樓變成了小實驗室。在這家書店呆了八年，他廢寢忘食、如饑似渴地學習。

他後來回憶這段生活時說：「我就是在工作之餘，從這些書裡開始找到我的哲學。這些書中有兩種對我特別有幫助，一是《大英百科全書》，我從它第一次得到電的概念；另一是馬塞夫人的《化學對話》，它給了我這門課的科學基礎。」

後來，青年法拉第在哥哥的資助下，他有幸參加了學者塔特姆領導的青年科學組織－－倫敦城哲學會，1810年2月至1811年9月他聽了十幾次自然哲學的通俗講演，這麼難得的開闊視野的機會，對於好學的人來說當然是認真筆記、認真思考。

1812年2月至4月又連續聽了漢弗萊·戴維4次講座，從此燃起了進行科學研究的願望。他曾致信皇家學院院長求助。失敗後，他寫信給戴維：「不管幹什麼都行，只要是為科學服務」。他還把他的裝幀精美的聽課筆記整理成《漢弗萊·戴維爵士講演錄》寄上。對於一心求上進的法拉第來說，我猜字跡應該很認真，插圖也應該很用心。

苦心人、天不負。也許是他的態度打動了戴維，也許是戴維看到了他的潛力，也許是正好缺一個老實的苦力。總之，經過戴維的推薦，1813年3月，24歲的法拉第擔任了皇家學院助理實驗員。當然，後來這次伯樂成為了戴維一生的榮耀。

法拉第1813年隨同戴維赴歐洲大陸作科學考察旅行，當然，他不可能那麼高調，在外人眼裡他就是個拎包的跑腿兒，或許戴維也是這麼想的，但是臥薪嘗膽的法拉第卻管不了那麼多，他需要的是積累知識、開闊眼界，燕雀安知鴻鵠之志。

1815年回國後繼續在皇家學院工作，並且在戴維指導下做獨立的研究工作並取得了幾項化學研究成果。從此法拉第就像一個非RMB玩家突然開掛。

1816年法拉第發表了第一篇科學論文。

從1818年起他和J·斯託達特合作研究合金鋼，首創了金相分析方法。

1820年他用取代反應製得六氯乙烷和四氯乙烯。

1821年他任皇家學院實驗室總監。

同年法拉第完成了第一項重大的電發明。在這兩年之前，奧斯特已發現如果電路中有電流通過，它附近的普通羅盤的磁針就會發生偏移。法拉第從中得到了啟發，認為假如磁鐵固定，線圈就可能會運動。根據這種設想，他成功地發明了一種簡單的裝置。在裝置內，只要有電流通過線路，線路就會繞著一塊磁鐵不停地轉動。沒錯，這東西就是電動機。作為科班出身的我一直認為這是一項劃時代的發明，今天從牙刷、電器到高鐵、飛機，電動機的身影無處不在。

1823年他發現了氯氣和其他氣體的液化方法。

1824年1月他當選為皇家學會會員。

1825年2月他接替戴維任皇家研究所實驗室主任，同年發現苯。

1831年法拉第發現當一塊磁鐵穿過一個閉合線路時，線路內就會有電流產生，這個效應叫電磁感應，產生的電流叫感應電流。這又是一項劃時代的發明，因為它是發電機的原理。根據這個實驗，1831年10月28日法拉第發明了圓盤發電機，這是法拉第第二項重大的電發明，其重要程度也許還超過電動機，它是人類創造出的第一個發電機，有了他電才真正為人類所利用。所以，法拉第的電磁感應定律是他的一項最偉大的貢獻。

圓盤發電機

1833年法拉第任皇家學院化學教授。

1834年，法拉第為了證實用各種不同辦法產生的電在本質上都是一樣的，仔細研究了電解液中的化學現象，總結出法拉第電解定律：電解釋放出來的物質總量和通過的電流總量成正比，和那種物質的化學當量成正比。這條定律成為聯繫物理學和化學的紐帶，也是打通了發現電子的大門。

1837年他引入了電場和磁場的概念，指出電和磁的周圍都有場的存在，這打破了牛頓力學「超距作用」的傳統觀念。

1838年，他提出了電力線的新概念來解釋電、磁現象，這是物理學理論上的一次重大突破。

1843年，法拉第用有名的「冰桶實驗」，證明了電荷守恆定律。

1845年，也是在經歷了無數次失敗之後，他終於發現了「磁光效應」。他用實驗證實了光和磁的相互作用，為電、磁和光的統一理論奠定了基礎。

1852年，他又引進了磁力線的概念，從而為經典電磁學理論的建立奠定了基礎。後來，英國物理學家麥克斯韋用數學工具研究法拉第的磁力線理論，最後完成了經典電磁學理論。

1867年8月25日，麥可法拉第因病醫治無效與世長辭，享年76歲。

他的一生並無子女，他如同握著智慧鑰匙的神靈，給人類開啟了一盞又一盞科學的大門，啟迪著人類。

電容單位是法拉F，但是常用的電容反而是mF、μF、nF、pF，以1000進位，可以想像F是一個多大的單位。不知道是巧合還是人為，也許法拉第的貢獻也如同F量級的電容一樣異乎尋常的大。

電容

今天的70、80、90、00後，有多少比他上學少，有多少比他童年苦，大師的餘蔭不僅是學術和科技，更是熠熠生輝的精神。

PS：文章由本人原創，部分素材來源網絡。