正文 第34章 電和電流的發現(1 / 3)

在人們的生產勞動和日常生活中,每天都離不開“電”。夜間,電流通過電燈,發出明亮的光,照亮了千家萬戶,照耀著城鄉大地;人們坐在電視機前,欣賞著精彩的文藝演出,觀看激動人心的體育比賽;在鋼鐵廠、石化廠、自來水廠等各種工廠裏,是電流使各種機器開動,生產著各種鋼鐵、化工產品和飲用水、紡織品等人們必需的產品;微機、電冰箱、空調機、微波爐等和人們生活關係密切的電器,皆離不開“電”;地鐵、電車滿載著乘客,行駛在城市的各條道路上。

人們和電的關係是這麼密切,電又是這樣的神通廣大,那麼,“電”和“電流”到底是什麼?“電”和“電流”又是怎樣發現的?

人們用梳子梳理幹燥的頭發時,常常令聽到劈劈啪啪的響聲,如果是在黑暗中,還會看到一些細小的火花。你也許不會想到,這些小小的火花卻和天上耀眼的閃電是親姐妹;那種勉強才能聽見的劈啪聲,卻和隆隆的雷聲是親戚。如果這時將梳子放到一撮小紙屑的旁邊,小紙屑就會被梳子吸起來。

這種現象在我們日常生活中都會碰到,在很多年前,就已為古代的人們所發現。

遠在2500多年前,古希臘有一個叫塞利斯的人發現,用毛皮去摩擦琥珀(一種天然寶石),這塊被摩擦過的琥珀能吸引一些像絨毛、麥稈等一些輕小的東西。那時候的人們無法解釋這種現象,隻好說:琥珀中存在一種特殊神力。他們把這種特殊神力稱作“電”。這個詞就是從希臘文的“琥珀”這個詞演變而來的。

公元1600年,英國醫生吉爾伯特(1544~1603)發現用摩擦的方法不但可以使琥珀具有吸引輕小物體的性質,而且還可以使不少別的物體如玻璃棒、硫磺、瓷、鬆香等具有吸引輕小物體的性質。他把這種吸引力稱為“電力”。

吉爾伯特是當時英國女王伊麗莎白一世的禦醫,也是一位有代表性的科學家。他受過醫學教育,後定居倫敦,於1573年開始做醫生,為病人治病。

由於他的醫術比較高明,被召進皇宮,於1601年做了英國女王伊麗莎白一世的保健醫生。女王逝世後,他又被任命為詹姆斯一世國王的醫生。在他行醫期間,他又去從事物理學方麵的研究。他做了多年的實驗,發現了“電力”,“電吸引”等許多現象,並最先使用了“電力”、“電吸引”等專用術語,因此許多人稱他是電學研究之父。他的主要著作《論磁石、磁體和地球大磁石》全麵論述了對磁體和電吸引的全部研究工作。

在吉爾伯特之後的200年中,又有很多人做過多次試驗,不斷地積累對電的現象的認識。其中,1734年法國人杜伐,做了一些用玻璃棒與絲綢摩擦、鬆香與毛皮摩擦的試驗,在這些試驗中,他發現有兩種不同性質的電,一種是把玻璃捧用絲綢摩擦,玻璃棒能吸起像紙屑、木屑之類的輕小物體,這種吸引力稱為帶電現象。他將這根玻璃棒用絲線懸掛起來,再用另一根與絲綢摩擦過的玻璃棒靠近它,發現這兩根棒相互排斥,於是他就把玻璃棒帶的電,稱為“玻璃電”(即正電);另一種是用毛皮摩擦鬆香也產生帶電現象,把用毛皮摩擦過的鬆香靠近用絲綢摩擦過的玻璃棒,發現這兩者相互吸引,於是他稱鬆香所帶的電為“鬆香電”(即負電)。這就是人們所講的同性電相互排斥、異性電相互吸引的現象。杜伐發現了這些現象,也作了最早的理論解釋。盡管這種解釋很粗淺、帶點形而上學的性質,但畢竟比不想去解釋為好。

此後,觀看電的實驗成為人們的一種娛樂。在歐洲幾乎每一個國家都有一大批人以進行這種帶電的實驗和表演這些實驗讓人們觀賞,賺錢謀生。1745年,普魯士(德國的前身)的一位副主教克萊斯特做了一個很有趣的實驗。

他利用一根導線將摩擦起電裝置上的電引向裝有鐵釘的玻璃瓶,使瓶子充電,當他的手觸及鐵釘時,突然感到猛烈的一擊。這是一次放電現象,鐵釘上聚集的電穿過人體(人體就是一種導體),使人感受到強烈的電的震動。

1746年,荷蘭人萊頓在上述實驗的啟發下做成了萊頓瓶。

什麼是萊頓瓶?萊頓瓶是一個玻璃瓶,瓶的外麵和瓶內均貼上像紙一樣的銀箔,把摩擦起電裝置所產生的電用導線引到瓶內的銀箔上麵,而把瓶外壁的銀箔接地,這樣就可以使電在瓶內聚集起來。如果用一根導線把瓶內的銀箔和瓶外壁的銀箔連接起來,則產生放電現象,引起電火花,發生響聲,並伴隨著一種氣味。

古希臘的一位科學家亞裏士多德在所著的《動物誌》一書中曾描述過一種能夠放電擊斃小動物的電鰩。18世紀中葉有人把這種魚帶到英國,引起當時生物學家很大的興趣,當人用手去碰這種魚的頭部或身體的下部時,便會感到猛烈的一擊(即電擊),於是人們就想起了剛剛發明不久的萊頓瓶,它就像這種魚一樣,隻要用導線把瓶內外的銀箔連接起來,就可以放電、引起電擊。此後,這種電擊來自放電,便沒有人懷疑了。盡管18世紀初,人們已經發明了驗電器,可以判斷一個物體是否帶電,但在當時人們仍往往用自己的身體去檢驗電是否存在,甚至有不少人以能受一次電擊為榮。