電和電流的發(fā)現(xiàn)

　　電和電流的發(fā)現(xiàn)

　　遠在２５００多年前，古希臘人就發(fā)現(xiàn)用毛皮磨擦過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)象稱作“電”。

　　公元１６００年，英國醫(yī)生吉爾伯特（１５４４～１６０３）做了多年的實驗，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”等專用術語，因此許多人稱他是電學研究之父。在吉爾伯特之后的２００年中，又有很多人做過多次試驗，不斷地積累對電的現(xiàn)象的認識。１７３４年法國人杜伐發(fā)現(xiàn)了同號電相互排斥、異號電相互吸引的現(xiàn)象。１７４５，普魯士（德國的前身）的一位副主教克萊斯特在實驗中發(fā)現(xiàn)了放電現(xiàn)象。

　　１８世紀中葉，在大洋彼岸的美國，大電學家富蘭克林又做了多次實驗，進一步揭示了電的性質，并提出了電流這一術語。他認為電是一種沒有重量的流體，存在于所有的物體之中。如果一個物體得到了比它正常的份量更多的電，它就被稱之為帶正電（或“陽電”）；如果一個物體少于它正常份量的電，它就被稱之為帶負電（或“陰電”）。所謂放電就是正電流向負電的過程。富蘭克林的這一說法，在當時確實能夠比較圓滿地解釋一些電的現(xiàn)象，但對于電的本質的認識與我們現(xiàn)在的“兩個物體互相磨擦時，容易移動的恰恰是帶負電的電子”的看法卻是相反。

　　富蘭克林對電學的另一重大貢獻，就是通過１７５２年著名的風箏實驗，“捕捉天電”，證明天空的閃電和地面上的電是一回事。他用金屬絲把一個很大的風箏放到云層里去。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。當時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），同時還看到手指和鑰匙之間產(chǎn)生了小火花。這個實驗表明：被雨水濕透了的風箏的金屬線變成了導體，把空中閃電的電荷引到手指與鑰匙之間。這在當時是一件轟動一時的大事。一年后富蘭克林制造出了世界上第一個避雷針。

　　電流現(xiàn)象的研究，對于人們深入研究電學和電磁現(xiàn)象有著重要的意義。最早開始電流研究的是意大利的解剖學教授伽伐尼（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。嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，使他沒有放棄對這個“偶然”的奇怪現(xiàn)象的研究。他花費了整整１２年的時間，研究象青蛙腿這種肌肉運動中的電氣作用。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，伽伐尼對這種電流現(xiàn)象的產(chǎn)生原因仍然未能回答，他認為蛙腿的痙攣現(xiàn)象是“動物電”的表現(xiàn)，由金屬絲構成的回路只是一個放電回路。

　　伽伐尼的看法在當時的科學界中引起了巨大的反響，但是，另一位意大利科學家伏打（１７４５～１８２７）不同意伽伐尼的看法，他認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引起了科學界的爭論，并使科學界分成兩大派。

　　１８００年春季，有關電流起因的爭論有了進一步的突破。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，在每一對銀片和鋅片之間，用一種在鹽水或其他導電溶液中浸過的紙板隔開。銀片和鋅片是兩種不同的金屬，鹽水或其他導電溶液作為電解液，它們構成了電流回路。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。但在當時，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基礎，也為電流效應的應用打開了前景，并很快成為進行電磁學和化學研究的有力工具。