静电学_科普之友

我国古代和古希腊对静电现象的研究我国是世界文明古国之一，在古代书籍中有许多电磁现象的记载。例如西汉末期的《春秋纬·考异邮》(公元前20年左右)中就有记载，说经过摩擦的玳瑁(一种跟龟相似的海生爬行动物的甲壳)能够吸引微小的物体。东汉时期王充在《论衡》中进一步记述了这种现象：“顿牟(即玳瑁)掇芥，磁石引针”。西晋张华在他写的《博物志》中写有“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，也有咤声”，记载了梳子与头发摩擦而起电，外衣与不同质料的内衣摩擦起电的现象。
　　
　　古希腊是西方电磁学的发源地。在古希腊的文献中记载了一些电磁现象。柏拉图(前427—前347)曾提到“关于琥珀和磁石的吸引是观察到的奇事”。表明公元前三百多年古希腊人就发现了琥珀吸引小物体的现象。(琥珀是松柏类植物的树脂流入地下后而成的化石，多为具有黄色光泽的透明固体，古希腊人习惯把琥珀当作高贵的装饰品，经常带在身上，这样就容易发现它有吸引轻小物体的现象。)
　　
　　我国古代和古希腊关于电的知识，都是由经验得出的，比较零散。而且在一千多年的时间里很少进展。
　　
　　吉尔伯特最先系统研究电磁现象吉尔伯特(1544—1603)是一位医生，曾任英国女王伊丽莎白一世的御医。他在从事医学工作之余，潜心研究磁现象和摩擦起电现象。是第一批通过实验对电现象和磁现象进行系统研究的人，有许多重要发现。他首先确定琥珀的吸引和磁石的吸引是两种不同的现象。磁石本身就具有吸引力，而琥珀则要经过摩擦；磁石只能吸引有磁性的物体，而摩擦过的琥珀则能吸引任何小物体。吉尔伯特利用各种物质做了许多摩擦起电的实验，发现除琥珀外，金刚石、蓝宝石、水晶、玻璃、硫磺、硬树脂、云母、岩盐等，摩擦后也能吸引小物体。吉尔伯特把经过摩擦后能吸引小物体的物体叫做electric，意思是“琥珀体”，这就是西文中“电”的词根的来源。为了确定一种物质是不是带电体，他发明了第一个可供实验用的验电器用一根极细的金属棒，中心平衡在一个尖端上，可以自由转动。由于棒很轻，当摩擦后带电的物体靠近棒时，棒被吸引而转动。
　　
　　奥托·格里克发明摩擦起电机奥托·格里克(1602—1686)是一个多才多艺的工程师，当过35年德国马德堡市市长。1654年他利用自己发明的抽气机做过著名的马德堡半球实验。1660年又发明了第一台可产生大量电荷的摩擦起电机，为进一步研究电创造了条件。格里克的摩擦起电机是把一个足球那样大小的硫磺球沿直径穿孔，插入铁轴，水平安装在座架上，使球能绕铁轴转动。转动时，把干手掌放在球上，手与球发生摩擦，从而产生电。格里克用这个摩擦起电机做了许多有趣的实验。通过实验观察到物体放电时的电火花。后来牛顿对摩擦起电机作了改进，用玻璃球代替硫磺球，制成摩擦起电机。以后又有人不断改进摩擦起电机。利用它做各种实验，产生新奇的电现象，特别是产生强大的火花，和从人身上产生火花，引起世人惊奇。使得18世纪40年代的德国，整个社会都对电现象感兴趣，许多人出于好奇心，购买摩擦起电机作实验，作为娱乐。大大地普及了电学知识。
　　
　　格雷发现电的传导斯蒂芬·格雷(1666—1736)生于英国一个手工艺家庭，精于工艺。晚年对电学实验很感兴趣，连续进行了三年研究，最重要的贡献是发现了电的传导现象，确定了有的物体是导电体，有的物体是非导电体。格雷用不同材料研究电究竟能传多远，他用木棍、麻线、钓鱼竿等做过多次实验，最长的达650英尺(约200m)。实验中为了把用来传电的麻绳悬吊起来，他曾用丝线和铜丝悬挂麻绳，结果发现用铜丝时，电就不能沿麻绳传导了。他猜想，可能是电通过铜丝和铁钉跑掉了。进一步实验后他发现，电通过金属比通过丝绸更容易传导，因此，把电容易通过的物体(如金属)叫做导电体，而把电难以通过的物体(如丝线)叫非导电体。格雷还做过一个有趣的实验：把一个小孩用几根粗丝绳水平吊起来，用摩擦过的带电玻璃管接触小孩的胳臂，孩子的手和身体便能吸引羽毛和铜屑。这表明，人体也是导电体。
　　
　　杜菲发现电有两种法国科学家杜菲(1698—1739)在巴黎科学院从事化学研究。因受到格雷研究成就的鼓舞，从1732年开始也进行电学研究。结果发现了电有两种。
　　
　　从古代直到吉尔伯特研究电磁现象，人们只知道电的吸引现象。1629年意大利学者卡比奥(1586—1650)发现，摩擦带电的琥珀吸引小物体到它上面后，又把小物体排斥开去。后来许多学者研究这一现象，并提出各种假说解释它。一百多年后才被杜菲所解决。
　　

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