人类与电有着密切的关系,以至于你的生活几乎不可能与电分开。当然,你可以逃离纵横交错的电力世界,过着完全脱离电网的生活,但即使在世界上最孤独的角落,电力也存在。自本杰明·富兰克林证明闪电是电的一种形式以来,已经过去了两个半多世纪,但当地平线上出现特别猛烈的闪光时,人们仍然很难不退缩。另一方面,没有人会对自己的手机充电器充满担忧。电从何而来,又如何被人类所征服,本文带大家熟悉它的影响,让你简单准确理解电是什么。
电的发现史
大约在公元前年。米利都的泰勒斯是一位希腊哲学家,他通过用毛皮摩擦琥珀(化石树脂),它能够吸引灰尘、羽毛和其他轻质物体。这是第一个静电学实验。
这些实验直到17世纪才继续进行。就在那时,英国医生兼业余科学家威廉·吉尔伯特开始研究磁力和静电。他重复了泰勒斯的研究,将物体摩擦在一起并通过摩擦力使它们带电。当一个物体吸引或排斥另一个物体时,他创造了“电”一词来描述起作用的力。他说,这些力的产生是因为摩擦动作从其中一个物体上去除了液体或“体液”,在其周围留下了“恶臭”或大气。
这个概念~电以流体的形式存在,一直持续到18世纪。年,英国科学家斯蒂芬·格雷观察到某些材料(例如丝绸)不导电。他的解释是,吉尔伯特描述的神秘流体可以穿过物体,也可以在旅行中受到阻碍。科学家甚至建造了罐子来容纳这种液体并研究其影响。荷兰乐器制造商埃瓦尔德·冯·克莱斯特和彼得·范·穆森布鲁克创造了现在被称为莱顿瓶的东西,这是一个装有水和可以储存电荷的钉子的玻璃罐。穆森布鲁克第一次使用这个罐子时,他受到了巨大的震惊。
到18世纪后期,科学界开始更清楚地了解电力的工作原理。本杰明·富兰克林于年进行了著名的风筝实验,证明闪电本质上是带电的。他还提出了电有正极和负极元素以及电流从正极流向负极的观点。大约30年后,一位名叫查尔斯·奥古斯丁·德库仑的法国科学家进行了多项实验来确定影响电力的变量。他的工作得出了库仑定律,该定律规定同种电荷相斥,异种电荷相吸,力与电荷的乘积成正比,与电荷之间距离的平方成反比。库仑定律使得计算任意两个带电物体之间的静电力成为可能,但它并没有揭示这些电荷的基本性质。
十九世纪末,科学正以令人印象深刻的速度飞速发展。汽车和飞机即将改变世界的移动方式,电力也正在稳步进入越来越多的家庭。然而,即使是当时的科学家仍然认为电是一种隐约神秘的东西。直到年,科学家们才发现了电子的存在,这就是现代电力时代的开始。
学过物理的人都知道,物质是由原子组成的。将某物分解成足够小的碎片,最终会得到一个由一个或多个电子围绕的原子核,每个电子都带有负电荷。在许多材料中,电子与原子紧密结合。大多数金属都含有可以从原子中分离出来并四处移动的电子。这些被称为自由电子。松散的电子使电流很容易流过这些材料,因此它们被称为电导体。它们导电,移动的电子将电能从一点传输到另一点。
移动的电子具有能量。当电子从一点移动到另一点时,它们可以做功。电子需要通过铜线或其他导体从一端移动到另一端时,就形成了电路,你可以在电路中间连接任何类型的负载,例如灯泡或电机。电路可能会变得相当复杂,但基本上你总是有电源(例如电池)、负载和两条在两者之间传输电力的电线。电子从源移动,穿过负载并返回源。
通过以上小知识大家是不是对的电的发展史已经有了完整的认识了,如果大家还有其他的认识和见解欢迎评论区留言讨论和分享!