电气化时代的先驱（英国1791～1867）
困窘的童年
18世纪80年代，瓦特的新型高效蒸汽机的研制成功，推动了英国工业革命的发展。蒸汽动力广泛地取代了传统的人力、畜力和原始机械，极大地促进了社会生产力的发展，一时间，一幢幢华厦拔地而起，一间间厂房如雨后春笋般出现在英国的土地上，举国上下一派繁荣，充满了希望……
然而这一切，却丝毫没有改变伦敦城南萨里郡纽英顿镇的老铁匠詹姆斯·法拉第一家的艰难处境。铁匠夫妇及两个孩子的生活全都靠铁匠那双灵巧有力的手在维系着。
1791年9月22日，随着婴儿的第一声啼哭，又一个小生命诞生在法拉第家。看着儿子那红彤彤的小脸，老法拉第又是欢喜又是忧，儿子很可爱，但毕竟家里又多了一张吃饭的嘴啊！是啊！当时谁能想到，正是这个孩子，后来竟改变了世界呢，老法拉第给孩子起名叫迈克尔·法拉第。
迈克尔上小学的时候，全家已经搬到了伦敦城里，这时他又有了个妹妹，名字同妈妈的一样，叫玛格丽特。随着孩子的增加，法拉第一家的经济状况却每况愈下。迈克尔放学后，妈妈便把妹妹交给他，她自己就可以腾出身来，到市场上买点便宜货，为了半个便士讨价还价，争执不休……更糟糕的是沉重的家庭负担使得詹姆斯的身体越来越差，终于有一天父亲病倒了，铁匠铺也不得不依靠慈善机构微薄的救济金勉强维持生存，全家人过着饥寒交迫的生活，度过了最为暗淡的日子。
12岁，法拉第就开始做报童，每天风里来雨里去，穿大街走小巷，虽然很苦，可是因为有微薄的收入交给妈妈，所以他感到非常快乐。手脚勤快、聪明伶俐的法拉第深得书铺里波先生的赏识。
到了13岁的时候，法拉第12岁的时候就已经懂事了，执意辍学，也要像哥哥那样去给人家当学徒，以减轻家庭负担。父亲看着他那瘦小的身体，又看了看自己那双长满老茧的干枯的手，叹着口气说：“打铁太苦了，咱可不去学铁匠。”最后他到里波先生的书铺当了一名书童。从此，迈克尔走上了谋生的道路。
当报童，就是走街串巷送书报，装订旧书。虽然辛苦，但其一可以挣钱养家，其二可以抽空看看报，遇到不认识的字，不明白的问题，法拉第经常同和气的东家请教。起初他只是觉得好奇，想知道书里到底讲些什么，谁知道这竟像无意中撩起了智慧女神的面纱，窥见了她无比美丽的姿容，法拉第深深地迷上她了。在里波先生的店堂里，他读到了《大英百科全书》和玛西特夫人写的《化学漫谈》等科学著作，接受了科学思想的启蒙教育。
通过这些书，他知道了什么是电，什么叫化合，什么叫分解，怎样制作电池……
活泼好动的法拉第甚至已不满足于看书，他把挣来的钱一便士、一便士地积攒起来，买了一些旧瓶子和最便宜的化学药品，在自己住的小阁楼上建起了第一个“实验室”。按照书上说的，他要自己亲自做实验，亲眼领略那些神奇的现象。《大英百科全书》上说，玻璃瓶里外敷上锡箔，充电以后，可以产生猛烈的放电。法拉第也照着做了，果真，“啪”的一下打出了一个细小的火花，法拉第高兴极了。他亲手制造了一次“雷电”，这“雷电”似乎向世人宣告，迈克尔从此开始了科学生涯。
在里波先生的书铺里工作，总要和各行各业的人打交道，法拉第这个聪明勤快、嗜书如命的青年人，引起了一个人的注意，这就是皇家学院的当斯先生。有一天，当斯先生又来到了里波先生的店堂，问法拉第：“你知道皇家学院的戴维教授吧？”“我听人说，戴维教授的讲演好极了。”“如果你有兴趣，把这个给你。”说完，当斯把4张入场券塞在法拉第手里。这意味着，神圣的皇家学院的大门终于向这个几年来将自己的青春和热情奉献给科学事业的穷小子法拉第敞开了。
亨弗利·戴维（1779～1829）出生于英格兰和彭赞斯，从小丧父，家境贫寒，但戴维聪慧好学，对化学最感兴趣，对光电现象也很痴迷。20岁时被介绍到皇家学院供职，出任“皇家学院助理化学讲师，兼任实验室主任和出版部助理编辑”。23岁成为教授，跻身英国科学界的巨子之列。戴维的才华得以充分展示，他从早晨一直到晚上埋头在皇家学院的地下室做实验，以巨大的热情在科学的道路上探索着。同时，定期举办的戴维教授的通俗化学演讲风靡伦敦，精彩的内容，良好的口才给他赢得了掌声和荣誉，使他这颗初升的明星迅速上升，成为皇家学院最受大众欢迎的人，不到25岁就当选为皇家学会会员，两年以后，又获得英皇家学会最高荣誉——柯普莱奖。对于氯气的研究及钠和钾元素的发现，又为戴维赢得了崇高的国际声望。
这是1812年的2月29日，拿着当斯先生给的入场券，法拉第第一次聆听了戴维的演讲。
33岁的戴维迈着轻快的步子走上讲台，他讲的是发热发光物质这个题目，一开口，便把听众紧紧地吸引住了，内容是当时科学研究的最新动态和他自己的有关研究成果。讲得深入浅出，通俗易懂，那形象的比喻，适时的演示，幽默的话语给人们留下了深刻的印象。人们仿佛被戴维领入了一个色彩斑斓的迷宫，在好奇和惊叹之中就学到了许多知识。坐在一角的法拉第则不忘记下所看到和听到的这一切……他度过了像梦一样甜蜜的夜晚。
这样的夜晚，法拉第度过了四个，回到家里，又要面对书铺的裁纸刀，纸面、布面……但这些东西再也引不起他的兴趣了，他已经在美丽、圣洁的科学殿堂里游历过了，他再也不愿将青春和生命消在这书籍装订铺里，他大声疾呼：“我需要科学，我需要时间。”
几个月以后，一封长信并载有装订整齐的戴维的讲演记录转到戴维博士手中。
法拉第的信写得非常恳切、朴实，表述了自己对科学不可动摇的追求的决心。请求录用他到皇家学院工作，尤令戴维感动的是自己四次讲演的内容竟被法拉第记下了将近四百页，甚至一些不甚完整的内容也都补充上了。那娟秀的书法，精致的插图，一丝不苟，这中间融进了多少敬仰和信任啊！戴维陷入了回忆：“现在这个出身低微、贫穷而不失上进的年轻人不是与自己当年一样吗？”
戴维给法拉第回了封热情洋溢的信，并约见了法拉第。后经戴维推荐，法拉第获得了皇家学院实验室助手的职务，实现了他梦寐以求的从事科学事业的愿望。科学圣殿的大门向他招手，他感到无尚幸福。
戴维的助手
为了创造更多的和世界各国学者交流、合作的机会，戴维决定游历整个欧洲。法拉第作为实验手陪同戴维夫妇同行。能有机会和世界著名的科学家们相见，直接了解世界各国的科学发展情况，法拉第感到十分荣幸和欣喜。
1813年10月13号，戴维一行出发。先后游历了法国、意大利、瑞士、德国、荷兰、比利时等国，拜访了安培、库尔图瓦、盖·吕萨克、伏打伯爵、德拉里佛等当时世界一流的科学家。这不但使法拉第对科学研究的前沿和发展方向有所了解，而且在与众多科学家的交往当中，法拉第更发现了他们勇于探索、百折不挠、坚持真理、淡泊名利的伟大的人格力量。这无异于对法拉第上了一次思想教育课，使他在科学道路上的脚步更加坚实了。
在此期间，法拉第作为助手参与了几项科学实验，最典型的就是“碘”的发现。
在巴黎时，有一天，安培教授和另外两位法国科学家来拜访戴维。他们带来了一种紫黑色的东西，亮晶晶的，像金属却又分明不是金属，它加热的时候会冒出一种紫色的气体，像氯气一样刺鼻，并且有氯气的性质。许多法国学者对这种神秘的物质进行了研究，但是一直没弄清它的成分。听了客人的介绍，戴维立即动手开始了全面系统的研究，在法拉第的帮助下，没过几天，他就弄清楚了。这种物质加热所冒出来的紫色气体，就是它自身的蒸气。戴维利用电解的方法证明它不能分解，它是一种单质，这样，一种新的元素就被发现了。它同氯属一类元素，戴维为之起名为“碘”。
为此，法拉第在旅途中记下这样一段话：“在司空见惯的、大家以为非常了解的物质中，居然发现了一种新元素……这证明，即使在公认的，已经‘完全了解’的科学部门中，科学也还是处在不完善的状态。”
毫无疑问，作为助手，法拉第第一次参与了伟大的科学发现，科学研究已不再是遥遥不可及的事情，实验科学的园地正等着法拉第去耕耘。
一年以后，法拉第一行结束了访问，回到了皇家学院，他被提升为“实验室助手兼矿物标本管理员和仪器设备总管”，这样法拉第既是实验助手又是独立研究员。1816年，法拉第25岁，在《科学季刊》发表了他的第一篇论文，1817、1818年，分别发表了6篇和11篇论文，大都是有关化学分析的。对于法拉第来说，这是一个扎实的开端。
1821年5月，法拉第由于工作成绩斐然，再次被提升为皇家事务学院主任，同年6月12日，法拉第同银匠的女儿萨拉结婚。婚后，法拉第不是带着新娘去度蜜月，而是一头扎进了实验室，开始了对电磁现象的研究，开拓了又一片美丽的新天地。
伟大的发明
人们对电现象的记载和科学观察，始于公元前六七世纪。到了18世纪末，经过漫长的二千多年时间，人们对电的认识也还停留在电有两种，同性相斥、异性相吸的初级阶段。直到1800年，伏打发明了电池以后，人们对电的研究才从静电的领域进入了流电的领域。就在伏打宣布自己的新发明不久，英国学者尼科尔森和卡利斯尔用他们仿制的伏打堆（多个伏打电池串连而成）成功地将水分解成氢气和氧气。1807年，戴维用自制的伏打堆电解出钠、钾，1808年又电解出镁、钙、锶、钡。这一系列成就的取得，无一不建立在流电学的巨大进展上。
流电学所取得的第二个伟大成就，是发现电流和磁的相互关系。
人们对磁现象的记载也始于公元前六七世纪。在这之后的二千多年里，人们还是孤立地看待电现象和磁现象。到了18世纪中叶，法国物理学家库仑在研究电荷之间相互作用力的时候，得到了电的库仑定律；在研究磁极之间相互作用力的时候，得到了磁的库仑定律。这两个库仑定律惊人地相似，这似乎是在提醒人们，电和磁之间莫非有什么联系吧？
是啊！电和磁之间到底有什么联系呢？这个问题引起了许多科学家的兴趣，直到1820年，丹麦物理学家奥斯特才发现了电和磁之间的联系。
1820年的一天，奥斯特在给学生讲授“电、电流和磁”，同时他还在琢磨电和磁的关系。在以往的实验中，他让通电导线和磁针成一直角，结果表明，这时电流对磁针没有影响，这一天，奥斯特教授突发奇想：让导线和磁针平行会怎样呢？一试，奇迹出现了，磁针轻轻地转过90°，处于与导线垂直的位置。奥斯特高兴极了，他终于找到了电和磁之间的联系。经过反复验证，奥斯特写成了一篇较为系统、完整的科学论文发表出去。电磁学的发展进入了一个新阶段。
随着奥斯特研究成果的发表，电磁的研究加快了步伐。1820年的9月，安培又在法兰西科学院表演了两根通电导线之间的相互作用，并且定量地表示出来。一个月以后，物理学家比奥和萨伐尔又定量地描述了奥斯特实验中使磁针偏转的偏转力的大小和方向，称为比奥·萨伐尔定律。
1820年6月，戴维继班克斯之后当上了皇家学会会长。以戴维为首的英国科学界在研究电流和磁的关系这场竞赛中，暂时落到了法国同行的后面，然而时隔不久，就有了很大的转机。
皇家学院的沃拉斯顿教授受奥斯特的实验启发：既然通电导线对磁针有力的作用，那么理所当然磁铁也应该对通电导线有反作用，导线应该运动，那么何不试一下呢？
沃拉斯顿找到戴维，把自己的想法说了，并设计了一套实验装置，在两个金属碗中间夹一根直导线，通上电流，然后拿一根磁棒移近导线，按照沃立斯顿教授的设想，导线受到磁铁的作用力应该绕自己的轴转起来。可是实验结果，导线没有转。增大电流、增强磁性，离近导线……导线还是不转。这个实验引起了法拉第的兴趣，他开始研究起来。
在实验室里，法拉第多次重复了沃拉斯顿教授的实验，但还是没能让导线转起来，这是为什么呢？法拉第一边做一边想，怎样才能使通电导线旋转呢？先看看奥斯特的实验，通电导线怎样使磁针偏转吧。
法拉第手拿磁针，一边比划，一边想，一根磁针指向与通电导线垂直的方向，如果导线周围有许多根磁针，就会形成一个个圆，法拉第恍然大悟：原来磁针的运动趋势是绕着导线转呢！既然磁针“想”绕导线转，导线当然也“想”绕磁针转，这就是作用和反作用的关系。法拉第豁然开朗了，原来沃拉斯顿和戴维弄错了，通电导线不是应该绕着自己的轴转，而是应该绕着磁铁的磁极转，对，就该是公转，不是自转。
想到这些，法拉第马上动手实验，导线既要通电流又要转，怎么设计装置呢？他做了一些尝试，行不通，直到9月3日，终于用一个巧妙的办法解决了这个问题。
