電的發現!天上的電和地上的電是不是一回事呢?
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環球物理【名家說】!
前面我們已經分享核能是不是人類的福音?
今天我們將繼續跟大家分享——閃爍的能量
這一節我們現介紹電的發現!
雷電,就是我們今天所說的閃電,是連動物都能注意到的自然現象。中國古代就有雷公電母的說法,但是中國人說的雷其實是指雷聲,而電或閃電,實際上才是西方人所說的雷電。在古代,不論是東方人還是西方人,都把雷電歸結成「天上的電」。
有天上的電,就有地上的電,那就是靜電。關於靜電,最早的記裁是在古希臘。在公元前7世紀到6世紀時,哲學家泰勒斯發現用毛皮摩擦琥珀後,琥珀會吸引細小的東西,就如同磁石能吸引鐵塊一樣。在西方,電荷一詞就源自希臘語琥珀。在中國宋代的科學論著?夢溪筆談?中,也有關於靜電的記載。在古代,人們還發現其他一一些物品(比如玻璃和絲綢)相互摩擦也能生電 。後來又發現玻璃上的電荷和琥珀上的性質相反,於是就有了琥珀電和玻璃之分。
既然摩擦可以生電,那麼能否利用這個原理製造一個產生電荷的機械裝置呢?徳國科學家奧托.格里克在1663年設計了一個摩擦生電機,按照他的設計,在轉軸上安裝一個硫磺球,然後用手柄揺動轉軸,另一隻手摩擦硫磺球。不過他的設計顯然是無法產生靜電荷的,因為人本身就是一導體,靠摩擦產生的那點兒電荷早被人體帶走了。當時,人類還不懂導體和絕緣體的區別,直到1729年,英國科學家史蒂芬格.雷才發現導體和絕緣體的區別。
不過,格里克的設計給了後人以啟發,牛頓建議將硫磺球改成玻璃球,而英國科學家弗朗西斯.霍克斯比(圖47-1)用玻璃球和絨布製造了一個能夠真正產生電荷的發電機。不久之後,他又用抽氣泵抽空一個玻璃球,利用玻璃殼外的靜電現象,進行了人類第一次輝光放電實驗。至此,人類了解了靜電和電荷。1745年和1746年,德國科學家馮.克萊斯特和荷蘭萊頓地區的科學家馬森布洛克分別獨立發明了一種存儲電荷的瓶子。它是用錫箔紙在玻璃瓶內外各包一層,瓶塞是絕緣的,保證內外錫箔之間不會漏電,一隻金屬棒從瓶塞穿出來,並與瓶子內側的錫箔連通,以方使輸入和取出電量。這實際上是利用了電容器的原理,兩個錫箔是電容器的兩極,而玻璃瓶本身就是電容器的介質。後來,人們根據發明家所在城市萊頓將這種容器命名為萊頓瓶,有了萊頓瓶,人們就可以儲存通過摩擦產生的電荷來做實驗了。
天上的電和地上的電是不是一回事呢?如果是一回事,那麼電的本質是什麼呢?第一個掲示了電的本質的是美國著名的政治家和科學家本傑明·富蘭克林。他的故事我們已經在前面講過了,他通過風箏實驗揭示了(靜)電和自然界的閃電(雷電)是一回事,並且用萊頓瓶將雷電帶來的電荷儲存一了下來。幾年後,住在俄羅斯帝國的德國物理學家利赫曼為了驗證富些克林的實驗,不幸被雷電擊死,成為做電實驗的第一個犧牲者。順便說一句,雖然富蘭克林主要是作為政治家名垂青史,但在18,世紀,他対電學的研究領先於世界,我們今天學到的很多電學的名詞,比如電流、 正負電都是富蘭克林命名的。
今天就先跟大家分享到這裡,明天我們繼續為大家分享!
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