电力的发明，应用与工业革命：法拉第，安培与电机发展历程

电的发明和应用是伴随着第二次工业革命而开始的。

在电力的使用中，发电机和电动机是相互关联的两个重要组成部分。发电机是将机械能转化为电能；电动机则是将电能转化成机械能。早在1819年，丹麦科学家奥斯特就发现了电流的磁效应现象。1820年，法国科学家安培根据奥斯特的报告，对磁场与电流之间的关系作了进一步的整理与研究。他认为，两条电线平行放置的时候，电流流动的方向相同时，会相互排斥；相反，则会相互吸引。如果将电线绕成线圈，通电后，线圈就会像自然的磁石一样。现在，安培的名字已经家喻户晓，成为电流强度单位的名称。大约在同一时期，德国人欧姆发现了电阻定律：导体上存在着一种阻力，随着它长度的增加而增加，但随着截面面积的增加而减小。电阻的存在使电流随着电线长度的增加而逐渐减弱。1831年，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，提出了发电机的理论基础。法拉第是近代电磁学的奠基人，他的发现为电的应用开拓了广阔的道路。

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从19世纪60年代起，出现了一系列的电气发明。1866年，德国工程师西门子制成了发电机，但是，这种直流发电机还不够完善。1870年，比利时人格拉姆发明了电动机，电力开始被用来带动机器，成为补充和取代蒸汽动力的新能源。随后，电灯、电话、电焊、电钻、电车、电报等，如雨后春笋般涌现出来。各种电动生产工具和生活用具的出现，导致了对电的大量需求。同时，把电力应用于生产，必须解决远距离输送问题。1882年，法国学者德普勒发现了远距离送电的方法。同年，美国著名发明家爱迪生在纽约创建了美国第一个火力发电站，把输电线连接成网络。随着对电能需求的显著增加和用电区域的扩大，直流电机显示出成本高、易出事故等缺点。从19世纪80年代起，人们又投入了对交流电的研究。交流电具有通过变压器任意变化电压的长处。1885年，意大利科学家法拉里提出的旋转磁场原理，对交流电机的发展起到了重要作用。19世纪80年代末90年代初，人们创制出三相异步发电机，这种比较经济、可靠的三相交流电迅速得到推广，电力工业的发展进入新的阶段。电力照亮了城市和农村，为工厂和矿山提供了方便灵活的强大动力，成为生产、交通运输、通讯等全面转向工业化的决定因素。

电力作为一种新能源，不仅为工业提供了方便而廉价的新动力，而且有力地推动了一系列新兴工业的诞生。以发电、输电、配电为主要内容的电力工业和制造发电机、电动机、变压器、电线电缆等的电气设备工业迅速发展起来。列宁指出：“电力工业是最能代表新技术成就，代表19世纪末20世纪初的资本主义的一个工业部门。”随着电力的广泛应用，人类社会由蒸汽时代进入电气时代。