在很长的时间里,人们一直没有找到方法.直到一个偶然的事件才让人们找到了储存电的装置.
最初参与这项研究的科学家们认为,电既然是一种流体,就如同水流一样,应当能把它盛起来,他们傻乎乎的用各种办法来盛电,先是用各种材料来试验,可是,无论是玻璃,陶罐,磁碗,竹筒……都不能把电盛起来,科学家们很烦恼.
后来,他们想出了另一种办法,这个办法是:一手拿一只盛满了水的瓶子,通过导线将使正在发电的静电起电机发出的电传导到盛水的瓶子里,可是,在这时,每个研究者都会体验到一记强烈的电击,瓶子也摔到了地上,实验者通常弄的一身湿淋淋的。
经过无数次失败与打击,人们也未能找到这种能盛电的瓶子,后来的人们就不再相信电能给盛起来了,结果就少有人再进行这种研究了.可是,有心栽花花不发,无心插柳柳成荫,在人们已经放弃了盛电的研究时,却有了意想不到的结果.
日期:2011-10-04 03:39:30
6.2 慕欣勃罗克
在做感应起电表演时,人们会做导电男孩,但在实验室里,则是一种相对简单的实验:
博塞在他的《电学实验》(TentaminaElectrica)中宣称,他早在1737年就已用一个玻璃球来起电了。他不用被绝缘的人体,那是虚荣的炒作,不是真正的科学研究态度,所以,他用的是以丝线悬吊的铁管,用亚麻线使它与玻璃球连通。
想通过用非导体束缚电荷来保存电荷的愿望,再加上博塞对感应起电实验所做的改进,还有,当时做各种起电实验时都需要用到玻璃瓶,如制作摩擦起电机,再如研究真空放电都需要在实验中摆放一些玻璃瓶,大概就是这些原因促成了莱顿瓶的发明。
在荷兰这个美丽的鲜花之国里,西部有一座叫莱顿的小城,她地处阿姆斯特丹和海牙之间。城里的莱顿大学是欧洲最古老,最著名的高等学府,它创建于中世纪。
1746年,荷兰莱顿大学的教授慕欣勃罗克(1692--1761)有一个电学实验室,所谓电学实验室就是指如同做魔术表演一样的一个小地方.
慕欣勃罗克也在做感应起电实验,他用了支枪管悬挂在空中,用起电机与枪管连着,另用一根铜线从枪管中引出,浸入一个盛有水的玻璃瓶中,然后开始实验,他让一个助手一只手握着玻璃瓶,助手在一旁使劲摇动起电机。这时慕欣勃罗克不小心将另一只手触到枪管上,他猛然感到一次强烈的电击, 他受到了严重的电击,痛吼起来,然后面色铁青,几乎昏过去。
这究竟是铁钉上的电没有跑掉呢,还是自己的神经太敏感呢?他又试了一次,用一只手去碰枪管,这时他的“手臂和身体产生一种无法形容的恐怖感觉,总之我以为这下子可完蛋了”.
接着,慕欣勃罗克让他的助手也试了一次, 也是如此,于是,他确信电能够“盛”起来了.
过了几天,经过多次实验,他十分快乐地获得一个结论:把带电的物体放在玻璃瓶子里,电就不会跑掉,那盛了水的玻璃瓶把起电机得到的电都储藏了起来,然后再突然释放,所以有如此巨大的威力。这样一来,就可把电贮存起来了。
随后 ,他在给法兰西学院写信时描述了这次实验结果:“我想告诉你一个新奇但是可怕的实验事实,但我警告你无论如何也不要再重复这个实验。……把容器放在右手上,我试图用另一只手从充电的铁柱上引出火花。突然,我的手受到了一下力量很大的打击,使我的全身都震动了,……手臂和身体产生了一种无法形容的恐怖感觉。一句话,我以为我命休矣。”
接着他又说:”这是一个全新的,但是十分可怕的实验,我提醒你们千万不要自己去试,我也不会再做这个试验,好在上帝保佑,我活了下来.” 为此他立誓即使是把全法兰西帝国赠与他,也不再重做这个实验了。但在最后他又写道:不过为了帝国利益,我再试一次吧!”
慕欣勃罗克接着解释说,尽管玻璃容器的形状如何似乎没有什么关系,但容器必须是用德国或波西米亚产玻璃制成的,否则不会产生这种效应;甚至荷兰玻璃也没有用。
法兰西学院的诺莱特和勒莫尼埃接到信后,没有理会慕欣勃罗克的警告,立即重复了他的实验。诺莱特的实验成功了,用的是普通的法国玻璃容器,只要是干燥的就行。
于是,他得出结论:在慕欣勃罗克的实验中,除了德国玻璃容器是干燥的而外,其他肯定都是潮湿的,这便解释了为什么用它们不能给出肯定结果的原因。诺莱特发现,水作为充入容器的液体最好,但其他液体 (特别是水银)也 可以,只要它们不含硫磺或油,甚至粉末或铁屑也可用。另外,容器必须是玻璃的或瓷质的;即使硫也不能用来代替它们。电击的强度似乎取决于容器的大小(实际上是与表面积有关.)。
在这个发现的启发下,慕欣勃罗克在1746年发明了收集电荷的“莱顿瓶”。由于这个瓶最早在莱顿城发明的,因此大家称它为“莱顿瓶。”
与此同时,另一个国家的科学家也独立地作出了这一发现。
日期:2011-10-04 10:42:51
6.3 克莱斯特
在波兰北部,位于波罗的海南岸的波美拉尼亚的牧师冯•克莱斯特于 1745 年下半年做实验时发现,把一枚用起电机起电的铁钉插进他用手握着的一个小玻璃瓶中。当他的手还握着这小瓶的时候,他用另一只手触及铁钉,结果被强烈地电击倒在地。当在瓶中加入一些水银或酒精重复这一实验时,这电击更为强烈。
后来再做实验时,令克莱斯特惊异的是,仅当用手握住小瓶时才会被电击。如果在起电后把瓶子放在一张桌子上,用一个手指去触及铁钉,则并不看到火花,只听到一种咝咝声;但是,如果这时再次把瓶子握在手里,并用这手指去触铁钉,那就会感受到强烈的电击。
克莱斯特当时只是个业余电学家,他因陋就简,利用一支废弃了的温度计的玻璃泡和部分管茎做成了一个集电瓶,实际上是原始的莱顿瓶.这玻璃泡装一半水,一根金属丝侵入水中,其上部伸出管茎顶端并弯成直角,其终端系一个小铅球,被人们称为克莱斯特瓶,其实就是莱顿瓶.
不久,人们就试着在瓶子的内外均贴上像纸一样的银箔,当几个莱顿瓶充过电,再将它们连接在一起时,甚至能杀死一只麻雀.
那么,到底什么是莱顿瓶?莱顿瓶为什么有贮存电呢?
简略的说,莱顿瓶和我们今日的电容器的原理是一样的. 莱顿瓶是一个玻璃瓶,瓶的外面和瓶内均贴上像纸一样的银箔或锡箔,瓶里的锡箔通过链子与金属棒相连,棒的上端是一个金属球,瓶外的锡箔一般要接地。把摩擦起电装置所产生的电用导线引到瓶内的银箔上面,而把瓶外壁的银箔接地,这样就可以使电在瓶内聚集起来。如果用一根导线把瓶内的银箔和瓶外壁的银箔连接起来,则产生放电现象,引起电火花,发生响声,并伴随着一种气味。
莱顿瓶只所以能贮存电是因为,当一个孤立导体带了电之后,电荷很容易扩散到空气中去的,而当用一个带电体接触金属球时,带电体上的电荷就会沿着金属杆和链条传到瓶的内壁,瓶里的锡箔上就会带上相同的电荷,由于瓶外壁的银箔接地,因而产生静电感应,大地上会有一部分相反的电荷跑到瓶外的锡箔上,这时把带电体移去,内外锡箔上带的正、负电荷由于彼此相互吸引,都安分守己地留在那里,很长时间都不会跑掉,这样就等于给莱顿瓶充了电。
如果用一根导线把瓶内的银箔和瓶外壁的银箔连接起来,则产生放电现象,引起电火花,并发生响声。放电时,莱顿瓶的内外两种电荷互相中和,一直到瓶里不带电为止。
莱顿瓶的电可以储存几天,主要取决于它的绝缘和储藏条件.莱顿瓶的创造使物理学第一次有方法获得良多电荷,并对其性质进行研讨。
莱顿瓶
日期:2011-10-04 15:16:43
【网站提示】 读者如发现作品内容与法律抵触之处,请向本站举报。 非常感谢您对易读的支持!
举报
© CopyRight 2011 yiread.com 易读所有作品由自动化设备收集于互联网.作品各种权益与责任归原作者所有.