電和電流的發(fā)現(xiàn)

　　遠(yuǎn)在２５００多年前，古希臘人就發(fā)現(xiàn)用毛皮磨擦過(guò)的琥珀能吸引一些像絨毛、麥桿等一些輕小的東西，他們把這種現(xiàn)象稱(chēng)作“電”。

　　公元１６００年，英國(guó)醫(yī)生吉爾伯特（１５４４～１６０３）做了多年的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了“電力”，“電吸引”等許多現(xiàn)象，并最先使用了“電力”、“電吸引”等專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)，因此許多人稱(chēng)他是電學(xué)研究之父。在吉爾伯特之后的２００年中，又有很多人做過(guò)多次試驗(yàn)，不斷地積累對(duì)電的現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。１７３４年法國(guó)人杜伐發(fā)現(xiàn)了同號(hào)電相互排斥、異號(hào)電相互吸引的現(xiàn)象。１７４５，普魯士（德國(guó)的前身）的一位副主教克萊斯特在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了放電現(xiàn)象。

　　１８世紀(jì)中葉，在大洋彼岸的美國(guó)，大電學(xué)家富蘭克林又做了多次實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步揭示了電的性質(zhì)，并提出了電流這一術(shù)語(yǔ)。他認(rèn)為電是一種沒(méi)有重量的流體，存在于所有的物體之中。如果一個(gè)物體得到了比它正常的份量更多的電，它就被稱(chēng)之為帶正電（或“陽(yáng)電”）；如果一個(gè)物體少于它正常份量的電，它就被稱(chēng)之為帶負(fù)電（或“陰電”）。所謂放電就是正電流向負(fù)電的過(guò)程。富蘭克林的這一說(shuō)法，在當(dāng)時(shí)確實(shí)能夠比較圓滿(mǎn)地解釋一些電的現(xiàn)象，但對(duì)于電的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)與我們現(xiàn)在的“兩個(gè)物體互相磨擦?xí)r，容易移動(dòng)的恰恰是帶負(fù)電的電子”的看法卻是相反。

　　富蘭克林對(duì)電學(xué)的另一重大貢獻(xiàn)，就是通過(guò)１７５２年著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，“捕捉天電”，證明天空的閃電和地面上的電是一回事。他用金屬絲把一個(gè)很大的風(fēng)箏放到云層里去。金屬絲的下端接了一段繩子，另在金屬絲上還掛了一串鑰匙。當(dāng)時(shí)富蘭克林一手拉住繩子，用另一手輕輕觸及鑰匙。于是他立即感到一陣猛烈的沖擊（電擊），同時(shí)還看到手指和鑰匙之間產(chǎn)生了小火花。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明：被雨水濕透了的風(fēng)箏的金屬線(xiàn)變成了導(dǎo)體，把空中閃電的電荷引到手指與鑰匙之間。這在當(dāng)時(shí)是一件轟動(dòng)一時(shí)的大事。一年后富蘭克林制造出了世界上第一個(gè)避雷針。

　　電流現(xiàn)象的研究，對(duì)于人們深入研究電學(xué)和電磁現(xiàn)象有著重要的意義。最早開(kāi)始電流研究的是意大利的解剖學(xué)教授伽伐尼（１７３７－１７９８）。伽伐尼的發(fā)現(xiàn)源自于１７８０年的一次極為普通的閃電現(xiàn)象。閃電使伽伐尼解剖室內(nèi)桌子上與鉗子和鑷子環(huán)連接觸的一只青蛙腿發(fā)生痙攣現(xiàn)象。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，使他沒(méi)有放棄對(duì)這個(gè)“偶然”的奇怪現(xiàn)象的研究。他花費(fèi)了整整１２年的時(shí)間，研究象青蛙腿這種肌肉運(yùn)動(dòng)中的電氣作用。最后，他發(fā)現(xiàn)如果使神經(jīng)和肌肉同兩種不同的金屬（例如銅絲和鐵絲）接觸，青蛙腿就會(huì)發(fā)生痙攣。這種現(xiàn)象是在一種電流回路中產(chǎn)生的現(xiàn)象。但是，伽伐尼對(duì)這種電流現(xiàn)象的產(chǎn)生原因仍然未能回答，他認(rèn)為蛙腿的痙攣現(xiàn)象是“動(dòng)物電”的表現(xiàn)，由金屬絲構(gòu)成的回路只是一個(gè)放電回路。

　　伽伐尼的看法在當(dāng)時(shí)的科學(xué)界中引起了巨大的反響，但是，另一位意大利科學(xué)家伏打（１７４５～１８２７）不同意伽伐尼的看法，他認(rèn)為電存在于金屬之中，而不是存在于肌肉中，兩種明顯不同的意見(jiàn)引起了科學(xué)界的爭(zhēng)論，并使科學(xué)界分成兩大派。

　　１８００年春季，有關(guān)電流起因的爭(zhēng)論有了進(jìn)一步的突破。伏打發(fā)明了著名的“伏打電池”。這種電池是由一系列圓形鋅片和銀片相互交迭而成的裝置，在每一對(duì)銀片和鋅片之間，用一種在鹽水或其他導(dǎo)電溶液中浸過(guò)的紙板隔開(kāi)。銀片和鋅片是兩種不同的金屬，鹽水或其他導(dǎo)電溶液作為電解液，它們構(gòu)成了電流回路。這是一種比較原始的電池，是由很多銀鋅電池連接而成的電池組。但在當(dāng)時(shí)，伏打能發(fā)明這種電池確是很不容易的。

　　伏打電池的發(fā)明使人們第一次獲得了可以人為控制的持續(xù)電流，為今后電流現(xiàn)象的研究提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，也為電流效應(yīng)的應(yīng)用打開(kāi)了前景，并很快成為進(jìn)行電磁學(xué)和化學(xué)研究的有力工具。

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