最初,古希腊人发现摩擦琥珀吸引羽毛,用磁钱矿石吸引铁片的现象,当时的大哲学家泰勒斯曾对其原因进行过一番思考,解释说:“万物皆有灵。磁吸铁,故磁有灵。”这里所说的“磁”就是磁铁矿石。希腊人琥珀的读音和与英文“电”是同一个读音。
年,英国物理学家吉伯发现,不仅琥珀和煤、玉等摩擦后能吸引轻小物体,而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体的性质,他注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北的性质。为了表明与磁性的不同,他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质称为“电”。吉伯在实验过程中制作了第一只验电器,这是一根中心固定可转动的金属细棒,当与摩擦过的琥珀靠近时,金属细棒可转动指向琥珀。差不多是在同一年,德国马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机。他用硫磺制成形如地球仪的可转动球体,用干燥的手掌摩擦转动球体,就可以使硫磺带上静电。
古代中国人认为,打雷是雷公在天上敲大鼓,闪电就是电母用两面镜子把光射向人间。而古希腊的亚里斯多德时代,人们认为雷的发生是由于大地上的水蒸气上升,形成雷雨云,雷雨云遇到冷空气凝缩而变成雷雨,同时伴随出现强光。认为雷是静电而产生的是英国人沃尔,那是年的事。
年,英国的格雷在研究琥珀的电效应是否可传递给其他物体时发现导体和绝缘体的区别:金属可导电,丝绸不导电,并且他第一次使人体带电。格雷的实验引起法国迪费的注意。年迪费发现绝缘起来的金属也可摩擦起电,因此他得出所有物体都可摩擦起电的结论。他把玻璃上产生的电叫做“玻璃的”,琥珀上产生的电与树脂产生的相同,叫做“树脂的”。他得到:带相同电的物体互相排斥;带不同电的物体彼此吸引。
年,荷兰莱顿大学的教授穆申·布鲁克在做电学实验时,无意中把一个带了电的钉子掉进玻璃瓶里,他以为要不了多久,铁钉上所带的电就会很容易跑掉的,过了一会,他想把钉子取出来,可当他一只手拿起桌上的瓶子,另一只手刚碰到钉子时,突然感到有一种电击式的振动。这到底是铁钉上的电没有跑掉呢,还是自己的神经太过敏呢?
于是,他又照着刚才的样子重复了好几次,而每次的实验结果都和第一次一样,于是他非常高兴地得到一个结论:把带电的物体放在玻璃瓶子里,电就不会跑掉,这样就可把电储存起来。
莱顿瓶,是一个玻璃瓶,瓶里瓶外分别贴有锡箔,瓶里的锡箔通过金属链跟金属棒连接,棒的上端是一个金属球。由于它是在莱顿城发明的,所以叫做莱顿瓶,这就是最初的电容器,和今天的电容器没两样。莱顿瓶的发明为电的进一步研究提供了条件,它对于电知识的传播起到了重要的作用。
莱顿瓶很快在欧洲引起了强烈的反响,电学家们不仅利用它们作了大量的实验,而且做了大量的示范表演,有人用它来点燃酒精和火药。其中最壮观的是法国人诺莱特在巴黎一座大教堂前所作的表演,诺莱特邀请了路易十五的皇室成员临场观看莱顿瓶的表演,他让七百名修道士手拉手排成一行,队伍全长达英尺(约米)。然后,诺莱特让排头的修道士用手握住莱顿瓶,让排尾的握瓶的引线,一瞬间,七百名修道士,因受电击几乎同时跳起来,在场的人无不为之口瞪目呆,诺莱特以令人信服的证据向人们展示了电的巨大威力。
莱顿瓶的发明使物理学第一次有办法得到很多电荷,并对其性质进行研究。年,英国伦敦一名叫柯林森的物理学家,通过邮寄向美国费城的本杰明.富兰克林赠送了一只莱顿瓶,并在信中向他介绍了使用方法,这直导致了年富兰克林著名的费城实验。他用风筝将“天电”引了下来,把天电收集到莱顿瓶中,从而弄明白了“天电”和“地电”原来是一回事。
富兰克林肯定了“起储电作用的是瓶子本身”,“全部电荷是由玻璃本身储存着的。”他正确地指出了莱顿瓶的原理,后来人们发现,只要两个金属板中间隔一层绝缘体就可以做成电容器,而并不一定要做成像莱顿瓶那样的装置。
从储存电莱顿瓶到能够产生电的电池,其实只剩一步之遥了!
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