电和磁，原来是一家子
一枚小磁针的意外偏转，牵出了电磁铁、发电机和整个电气时代。
实验课上，导线一接通电池，旁边的小磁针轻轻一颤，转了个角度；断电，磁针又晃回原位。这个不起眼的小动作，在两百多年前第一次发生时，把“电是电、磁是磁”的旧观念当场掀翻了。
你知道吗
翻翻物理史会发现一段执着的寻找：丹麦物理学家奥斯特坚信电和磁之间必有联系，这一找就是七八年。1820 年的一次课堂实验里，导线一通电，旁边的磁针恰好轻轻偏转了一下——他立刻抓住了这个稍纵即逝的瞬间，电磁学的大门就此打开。
电怎么生磁，磁又怎么生电？
奥斯特的实验说明：电流周围存在磁场。把导线绕成螺线管、中间插根铁芯，磁场被大大加强，就成了电磁铁——通电有磁性，断电消失，磁性还能靠电流大小来调。电磁起重机吊废钢、扬声器发声、电铃报时，心脏都是同一枚“可开关的磁铁”。
十一年后，法拉第反过来追问：磁能不能生电？1831 年他找到了答案——电磁感应：闭合电路里的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流。关键词是“变化”：磁铁静静躺在线圈旁毫无用处，一插一拔才有电流。发电机就是让线圈在磁场里不停转动，把“变化”持续下去，机械能便源源不断变成电能——人类从此告别了只能靠电池供电的时代。
- 电流的磁效应：通电导线周围存在磁场
- 电磁铁：通断电就能吸放的可控磁铁
- 电磁感应：磁场变化“挤压”出电流
- 发电机：机械能换成电能的兑换机
- 电动机：反着转，电能换回机械能
从手摇小电机到无线充电
麦克斯韦后来用一组方程把电与磁彻底统一，还预言了电磁波；赫兹用实验抓到它，再往后就是无线电、广播、手机和 Wi-Fi。你放在床头的那块无线充电板，里面还是一组线圈——充电板里的电流变化，让手机里的线圈感应出电流，和法拉第当年摇动磁铁是同一个原理。磁悬浮列车、电动车的驱动电机，也都流着这份“血脉”。
想一想：耳机其实就是一枚小小的“电动机”——线圈和磁体，通上变化的电流就发声。反过来，对着它说话，能不能让它发电当麦克风？找个旧耳机试试，想想里面是谁在变换能量。
只要不违背自然规律，就没有什么美妙得不可能是真的。——法拉第
