電是怎樣發現的,電是如何被人類發現的?

時間 2021-09-05 07:05:56

1樓:關大掌櫃

電 電是一種自然現象。電是像電子和質子這樣的亞原子粒子之間的產生排斥和吸引力的一種屬性。它是自然界四種基本相互作用之一。

電或電荷有兩種:我們把一種叫做正電、另一種叫負電。通過實驗我們發現帶電物體同性相斥、異性相吸,吸引或排斥力遵從庫侖定律。

自然界的放電現象國際單位制中電荷的單位是庫侖。

古代發現

在中國,古人認為電的現象是陰氣與陽氣相激而生成的,《說文解字》有“電,陰陽激耀也,從雨從申”。《字彙》有“雷從回,電從申。陰陽以回薄而成雷,以申洩而為電”。

在古籍論衡(lun heng,約公元一世紀,即東漢時期)一書中曾有關於靜電的記載,當琥珀或玳瑁經摩擦後,便能吸引輕小物體,也記述了以絲綢摩擦起電的現象,但古代中國對於電並沒有太多瞭解。

西元前600年左右,希臘的哲學家泰利斯(thales,640-546b.c.)就知道琥珀的摩擦會吸引絨毛或木屑,這種現象稱為靜電(static electricity)。

而英文中的電(electricity)在古希臘文的意思就是“琥珀”(amber)。希臘文的靜電為(elektron)

近代探索

18世紀時西方開始探索電的種種現象。美國的科學家富蘭克林(benjamin franklin,1706~1790)認為電是一種沒有重量的流體,存在於所有物體中。當物體得到比正常份量多的電就稱為帶正電;若少於正常份量,就被稱為帶負電,所謂“放電”就是正電流向負電的過程,這個理論並不完全正確,但是正電、負電兩種名稱則被保留下來。

此時期有關“電”的觀念是物質上的主張。

富蘭克林做了多次實驗,並首次提出了電流的概念,2023年,他在一個風箏實驗中,將繫上鑰匙的風箏用金屬線放到雲層中,被雨淋溼的金屬線將空中的閃電引到手指與鑰匙之間,證明了空中的閃電與地面上的電是同一回事。

從物質到電場

在十八世紀電的量性方面開始發展,2023年蒲力斯特里(j.b.priestley)與2023年庫侖(c.

a.coulomb 1736-1806)發現了靜態電荷間的作用力與距離成反平方的定律,奠定了靜電的基本定律。

在2023年,義大利的伏特(a.voult)用銅片和錫片浸於食鹽水中,並接上導線,製成了第一個電池,他提供首次的連續性的電源,堪稱現代電池的元祖。2023年英國的法拉第(m.

faraday)利用磁場效應的變化,展示感應電流的產生。2023年他又提出物理電力線的概念。這是首次強調從電荷轉移到電場的概念。

電場與磁場

2023年、蘇格蘭的馬克斯威爾(j. c. maxwell)提出電磁場理論的數學式,這理論提供了位移電流的觀念,磁場的變化能產生電場,而電場的變化能產生磁場。

馬克斯威爾**了電磁波輻射的傳播存在,而在2023年德國赫茲(h.hertz)展示出這樣的電磁波。結果馬克斯威爾將電學與磁學統合成一種理論,同時亦證明光是電磁波的一種。

馬克斯威爾電磁理論的發展也針對微觀方面的現象做出解釋,並指出電荷的**性而非連續性的存在,2023年羅倫茲(h.a.lorentz)假設這些**性的電荷是電子(electron),而電子的作用就依馬克斯威爾電磁方程式的電磁場來決定。

2023年英國湯姆生(j.j.thomson)證實這些電子的電性是帶負電性。

而2023年由偉恩(w.wien)在觀察陽極射線的偏轉中發現帶正電粒子的存在。

從粒子到量子

而人類一直以自然界中存在的粒子與波來描述“電”的世界。到了19世紀,量子學說的出現,使得原本構築的粒子世界又重新受到考驗。海森堡(werner heisenberg)所提出的“測不準原理”認為一個粒子的移動速度和位置不能被同時測得;電子不再是可數的顆粒;也不是繞著固定的軌道執行。

一九二三年,德布洛伊(louis de broglie)提出當微小粒子運動時,同時具有粒子性和波動性,稱為“質—波二重性”,而薛定諤(erwin schrodinger)用數學的方法,以函式來描述電子的行為,並且用波動力學模型得到電子在空間存在的機率分佈,根據海森堡測不準原理,我們無法準確地測到它的位置,但可以測得在原子核外每一點電子出現的機率。在波耳的氫原子模型中,原子在基態時的電子運動半徑,就是在波動力學模型裡,電子最大出現機率的位置。

隨著科學的演進,人類逐漸理解“電”的物理量所能取得的數值是不連續的,它們所反映的規律是屬於統計性的。

2樓:歲月留情

人們對電現象的初步認識很早就有記載,早在公元前585年,古希臘哲學家塞利斯,已經發現了摩擦過的琥珀能吸引碎草等輕小物體.我國在東漢時期的王充在《論衡》一書中提到"頓牟掇芥"等問題,所謂頓牟就是琥珀,掇芥意即吸引籽菜,就是說摩擦琥珀能吸引輕小物體。西漢末年,有關於"玳瑁吸(細小物體之意)的記載,以及"元始中(公元三年)……矛端生火",即金屬製的矛的尖端放電的記載。

晉朝(公元三世紀)還有關於摩擦起電引起放電現象的記載:"今人梳頭,解著衣,有隨梳解結,有光者,亦有聲。

在對電現象的早期研究中,最早進行系統研究的首推英國醫生威廉.吉爾伯特,他在文章中說:"隨便用一種金屬製成一個指示器……在這個指示器的另一端,移近一個輕輕摩擦過的琥珀或者是光滑的磨擦過的寶石這指示器就會立即轉動",他通過大量的實驗駁斥了許多關於電的迷信說法,並且發現不僅摩擦過的琥珀有吸引輕小物體的性質,而且其它物質象金剛石、水晶、硫磺、硬樹脂、明礬等也有這種性質,他把這種性質稱為電性。2023年,馬德堡的蓋利克發明了第一臺摩擦起電機,他用硫磺製成形如地球儀的可轉動物體,用乾燥的手掌擦著乾燥的球體使之停止可獲得電,蓋利克的摩擦起電機經過不斷改進,在靜電實驗中起著非常重要的作用。

18世紀中葉,電學實驗逐漸普及,在法國和荷蘭有不少人公開表演認為娛樂。2023年,英國牧師格雷從實驗中發現,由摩擦產生的電在玻璃和絲綢這類物體上可以保持下來而不流動,而有的物體如金屬,它們不能由摩擦而產生電,但卻可以用金屬絲把房裡摩擦產生的電引出來繞花園一週,在末端仍具有對輕小物體的吸引作用,他第一次分清了導體和絕緣體,並認為電是一種流體。電既是一種流體,而流體比如水是可以用容器來蓄存的,2023年,德國牧師克茉斯脫,試用一根釘子把電引到瓶子裡去,當他一手握瓶,一手摸釘子時,受到了明顯的電擊。

2023年,荷蘭萊頓城萊頓大學的教授彼得.馮.慕欣布羅克無意中發現了同樣的現象,用他自己的話說:

"手臂和身體產生了一種無形的恐怖感覺,總之,我認為自己的命沒了",。就這樣穆欣布羅克公佈了自己意外的發現:把帶電的物體放進玻璃瓶裡,就可以把電儲存起來。

穆欣布羅克 的發現,使電學史上第一個儲存電荷的容器誕生了。它是一個玻璃瓶,瓶裡瓶外分別貼有錫箔,瓶裡的錫箔通過金屬鏈跟金屬棒連線,棒的上端是一個金屬球,由於它是在萊頓城發明的。所以叫做萊頓瓶,這就是最初的電容器萊頓瓶很快在歐洲引起了強烈的反響,電學家們不僅利用它們作了大量的實驗,而且做了大量的示範表演,有人用它來點燃酒精和火藥。

其中最壯觀的是法國人諾萊特在巴黎一座大教堂前所作的表演,諾萊特邀請了路易十五的皇室成員臨場**萊頓瓶的表演,他讓七百名修道士手拉手排成一行,隊伍全長達900英尺(約275米)。然後,諾萊特讓排頭的修道士用手握住萊頓瓶,讓排尾的握瓶的引線,一瞬間,七百名修道士,因受電擊幾乎同時跳起來,在場的人無不為之口瞪目呆,諾萊特以令人信服的證據向人們展示了電的巨大威力。

萊頓瓶的發明使物理學第一次有辦法得到很多電荷,並對其性質進行研究。2023年,英國倫敦一名叫柯林森的物理學家,通過郵寄向美國費城的本傑明.富蘭克林贈送了一隻萊頓瓶,並在信中向他介紹了使用方法,這直導致了2023年富蘭克林著名 的費城實驗。

他用風箏將"天電"引了下來,把天電收集到萊頓瓶中,從而弄明白了"天電"和"地電"原來是一回事。

十八世紀後期,貝內特發明驗電器,這種儀器一直沿用到現在,它可以近似地測量一個物體上所帶的電量。另外,2023年,庫侖發明扭秤,用它來測量靜電力, 推匯出庫侖定律, 並將這一 定律推廣到磁力測量上 。 科學家使用了驗電器 和扭秤後 ,使靜電現象的研究工作從定性走上了定量的道路。

電是如何被人類發現的?

3樓:易書科技

電這種奇妙的bai東西,人們已經研究幾du千年了。但我們zhi仍然dao不瞭解電到底是什回麼?今天,一

切物質都被認答為是由很小的帶電粒子組成的。按照這種理論,電只能是移動的電子流或其他的帶電粒子流。

“電”這個字是從希臘詞“eleetron(意為琥珀)”中來的。早在公元前600年,古希臘人就知道了琥珀摩擦後能吸引小片軟木或紙張。但是,直到2023年,人類對電的研究才取得實質性進展。

一位叫奧托·馮·格里克的人用他的手攥住一個旋轉的硫磺球,藉此產生了強有力的電荷。2023年,斯蒂芬·格雷發現一些物質,如金屬,可以把電從一個地方傳到另一個地方。這些物質就是“導體”。

他還發現了其他物質如玻璃、硫磺、琥珀、蠟等不能傳電。這種物質就叫做“絕緣體”。2023年一名叫迪·法伊的法國人發現了正電荷和負電荷。

儘管他說這是兩種不同的電,但這的確是一個重要的發現。

至於電到底是什麼,本傑明·富蘭克林給出瞭解釋。他的解釋是自然界所有的物質其實都含“電流體”。在兩個物體摩擦時,這種“流體”從一個物體移走,多餘的“流體”流入另一個物體。

今天,我們可以說,這種“流體”就是由帶負電荷的電子所組成的。

4樓:鐵耙美寶

“電”這個字是從希bai臘詞“eleetron(意為琥珀du)”中來的。早zhi在公元前600年,古希dao臘人就知道專了琥珀摩擦後能吸引屬小片軟木或紙張。但是,直到2023年,人類對電的研究才取得實質性進展。

一位叫奧托·馮·格里克的人用他的手攥住一個旋轉的硫磺球,藉此產生了強有力的電荷。2023年,斯蒂芬·格雷發現一些物質,如金屬,可以把電從一個地方傳到另一個地方。這些物質就是“導體”。

他還發現了其他物質如玻璃、硫磺、琥珀、蠟等不能傳電。這種物質就叫做“絕緣體”。2023年一名叫迪·法伊的法國人發現了正電荷和負電荷。

儘管他說這是兩種不同的電,但這的確是一個重要的發現。

至於電到底是什麼,本傑明·富蘭克林給出瞭解釋。他的解釋是自然界所有的物質其實都含“電流體”。在兩個物體摩擦時,這種“流體”從一個物體移走,多餘的“流體”流入另一個物體。

今天,我們可以說,這種“流體”就是由帶負電荷的電子所組成的。

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