日期：2011-10-20　10:59:29

　　9.9 精密仪器
　　怎样才能测量出金属间接触会有微量的电?怎样才能测出水蒸发时也有电产生?而且,即使就现在的人们想来, 也很难如勒莫尼埃在仅高出地面4、5英尺（一米多一点.）的地方,用铁棒在雷雨时收集和检测到电,那么,两百多年前,他们是怎么测出这些微量电的呢?
　　先要谈一谈难验电器与静电计.
　　电学要发展,但十八世纪的电学家很快就意识到电需要量化检测电荷的仪器。 在确定感应电荷、检测大气电、编制带电序列、莱顿瓶充电强度等诸如此类的问题上，这种需要尤其突出。验电器和静电计这两种仪器的发明和逐步改进对把静电学转变为精密科学起到了重要作用；这最后使伏打能够研究不同导体接触而产生的微弱电荷，从而又使他发明伏打电堆。
　　为了检测是否带电,最早, 电学的鼻祖吉尔伯特就已经发明了验电器.我们所见到的验电器是根据电排斥原理制造的,而吉尔伯特的验电器是在电吸引的实验中制造出来的。吉尔伯特的验电器是指针式，是一根细长形的指针，中心由一个尖顶的支枢支承，能自由转动。

　　在实验时,取过待研究的物质，摩擦以后放到指针旁，观看指针是否被吸引向摩擦后的物体。这个验电器虽然太简单,非常的不起眼,但电学由此就起步了.
　　吉尔伯特发现，不但琥珀,就是许多其他物体摩擦后也都使指针偏转，由此发现了“非带电体”在和“带电体”.
　　法国御花园的主管迪费发现了电排斥，又发明了一种更先进的新式验电器，它的原始形式乃由用一根丝线并排悬吊的两根线组成；当带电体靠近时,由于带上相同电荷两者互相排斥,便分离开来,并能根据分离程度来估计电量大小 。爱好大型表演的诺莱特喜欢用一个分度规测量它们的分离度。
　　莱顿瓶发明后,它的带电通常较强烈,人们在把它产生的电击用于医疗时,常常是痛苦不堪,这时, 人们希望能有较准确测定莱顿瓶电量的仪器。
　　威廉 亨利于 1770 年发明了能测定莱顿瓶电荷强度的仪器——静电计，也是利用电排斥的原理。1777 年,亨利的朋友提贝里乌斯 卡瓦洛,一位意大利电学家,但他差不多一生都住在英国,他发明的静电计非常有名，这种静电计是放在一个密闭的玻璃容器里。而且用纤细的银丝取代了亚麻线。
　　虽然在表面上看,伏打最重要的发明是伏打电池,但也许伏打最重要的发明是不起眼的起电盘等小仪器,正是由于这些当时世界上最精确的小仪器使伏打发现金属电,并进而发明伏明电池.比如伏打发明的起电盘。它是在1775 年发明的，起电盘是由一块绝缘物质(如石蜡、硬橡胶、树脂等)制成的平板和另一块带有绝缘柄的导电平板构成的。先通过摩擦，使绝缘平板带正电(或带负电)；再将接地的导电平板覆盖在带正电的绝缘板上，因静电感应，导电平板靠近绝缘平板的一侧带负电，另一侧的正电因接地而消失；断开导电平板的接地线，手握绝缘柄将导电平板与绝缘平板分开(需要作一定的功)，导电平板上便带上了负电。这种起电盘的底盘不需要摩擦而能永久保持带电。在非导电体需重新带电之前，可将上述过程重复多次。这样起电盘的电量将会越来越强。

　　针对起电盘的这种特性,有人就想到以它来测定电的强度,因为可以将微量的电多次强化,这样就可以测出原来测不出的微量带电,并能通过最终的电量强度,除以重复带电的次数,就可以得知原来带的微量是多少的小.
　　一位名叫贝内特的牧师就发明了类似的金箔静电计。它的原始形式很简单,只不过是封闭在一个高 5 英寸的玻璃容器中的挂着两条一端渐细的金箔,它可以多次充电, 第二次充电能使它几乎带有比第一次多一倍的电荷。将这样的循环程序反复进行，直到验电器呈现明显的张开。贝内特发现，这种仪器很灵敏，甚至能检测到水在蒸发时所引起的电。
　　1788 年,在伏打发明起电盘后的十三年,威廉 尼科尔森发明了他的“尼科尔森倍增器”,这种仪器更加的得到了完善。
　　另,这种放大电荷的“倍增器”也可以看成现代感应起电机的雏形。所以，起电盘发明后,很快就被改造成了感应起电机,并取代摩擦起电机作为起电源的传统。伏打、拉普拉斯和拉瓦锡正是利用这种仪器证明了，在煤炭燃烧、铁屑在矾酸中溶解以及水蒸发等过程中，释出了少量电。
　　测量微量电荷,一方面是增强它的电量,另一方面则是直接加强验电器的灵敏度,伏打在这方面也有突出贡献.为了测试实验中的微量电荷，伏打先是应用卡瓦洛的验电器,但是结果并不令人满意。1787 年伏打发明了自己的验电器。这种仪器上主要是两根长约 2英寸的细麦秆，它们并排紧贴着悬吊在银丝环上，当被充电时，它们很容易分开。整个装置封闭在一个方形玻璃容器中，后者一个侧面上贴着圆标尺。

　　说起来当时的科学家们也挺好玩的,都和细麦秆干上了,英国皇家学会的大科学家胡克曾以麦秆设计出他著名的验湿器,用以和温度计和气压计一起预测海上气象.而伏打用麦秆制造的静电计竟灵敏异常,伏打声称用实验确证了，两根麦秆的分离程度在一个很大范围内与静电计所得到的电荷成正比。
日期：2011-10-20　14:34:22

　　9.10 接触电
　　对于金属电,在伏打之前三十年就已经有人发现.1750年，德国数学教授J.G.祖尔策首先注意到，在一定条件下，仅使两种金属接触，就能产生一种奇异感觉。比如同时将两种金属放入口内,会尝到苦味或涩味.
　　伏打受挫后,他仍坚信自己是正确的,金属电是存在的,在查阅资料中找到了祖尔策的资料,于是他也开始类似的实验.

　　伏打将一根铜条和一根铁条连在一起,接着把任意一端放在嘴里、另一端触到眼睛上，当金属条和眼睛接触的一瞬间，眼睛里有一闪的亮光。如果是只用铜条或铁条就不会有这种现象。这个实验证明，放电不但可引起肌肉痉挛，而且还能激发感觉神经。伏打又如祖尔策一样用舌头舔着一个金币和一个银币，当用一根导线把金币和银币接通时，舌头就会尝到苦味。对这种现象,伏打认为都是电造成的, 而对于电的来源,他认为不是不是来自肌肉，而是两种金属的接触。当两种金属接触后，就产生了“电”，刺激神经产生痉挛，影响视觉和味觉。伏打认为，在此肌肉只是起了传导的作用，而两种酚不同金属的接触，才是产生电流的根本原因。他写道：“它们是真正的电激发者，而神经本身是被动的。”

　　大约就在此时，伏打发现，木炭可以用作为一种导体和电激发物替代伽伐尼实验中的金属。这一点对后来爱迪生发明电灯至关重要.