静电学_科普之友

> 　　杜菲先研究摩擦起电和电的传导，做了许多实验，得出结论：除金属和软材料外的所有物体都能摩擦起电；导体必须用绝缘体架起来才能带电；物体的带电跟颜色没有关系。
　　
　　杜菲研究电的排斥现象，他用摩擦带电的玻璃管吸引金箔，金箔接触玻璃管后被排斥开。他认为这是两者接触时玻璃管把电传给了金箔，然后就排斥它。杜菲用羊毛摩擦过的树脂棒靠近被带电玻璃棒排斥的金箔，使他大为惊奇的是，金箔不被树脂棒排斥，而是被吸引。经过大量实验，杜菲终于确定电有两种，其中一种他称之为玻璃电(就是现在所说的正电)，另一种称之为树脂电(即现在所说的负电)。这两种电的特点是，它们自己互相排斥，彼此互相吸引。
　　
　　莱顿瓶的出现及其影响荷兰莱顿大学的物理学家穆欣布罗克(1692—1761)在从事电学实验时，看到好不容易使带电体所带的电很快在空气中消失，便想找出一种保存电的办法。有一次，他用丝线吊起一支枪管，用它接收从摩擦起电机玻璃球传来的电；在枪管的一端吊一根黄铜线，铜线的下端放入一只盛有水的玻璃瓶中。穆欣布罗克让助手一只手拿着玻璃瓶，同时自己使劲转动起电机。助手不慎将另一只手碰到枪管上，感到一次强烈的电击，大喊起来。穆欣布罗克与助手互换位置，让助手摇动起电机，自己一手拿瓶，另一手去碰枪管，也遭到电击。这个实验表明，把带电体放在玻璃瓶中可以把电保存起来。后来人们把这个蓄电的瓶子叫做“莱顿瓶”。莱顿瓶几经改进后，瓶内外表面都贴上金属箔，瓶盖上插一金属杆，杆上端装一金属小球，下端用金属链子与瓶内表面接触，瓶内盛水，增大了瓶的蓄电能力，可以产生更强的电击。放电时产生的电火花可以点燃火药、氢气等。莱顿瓶的出现为进一步研究电现象提供了有力的手段。
　　
　　莱顿瓶产生的使人受到电击的现象，引起人们的好奇。当时人们用莱顿瓶做电击示范表演成了一种娱乐游戏。最出色的一次表演是法国电学家诺莱特在巴黎圣母院前进行的。他请700个修道士手拉手排列起来，让排头者手拿莱顿瓶，排尾者手握莱顿瓶的引线，当他让莱顿瓶通过他们放电时，整个队伍突然同时跳了起来。在场观众被惊得目瞪口呆。这一表演显示了电的巨大威力。
　　
　　富兰克林的风筝实验莱顿瓶出现后，有人便用它到处表演电学实验，并越过大洋传到了美国。富兰克林(1706—1790)就是在1746年看了从苏格兰到美国的史宾斯博士表演的莱顿瓶实验后，开始研究电学的。当时富兰克林已经40岁，在事业上已有所成就，成为社会名流。他看了史宾斯表演的电学实验后，感到极新鲜，又惊又喜。当时伦敦皇家学会会员柯林孙赠给富兰克林的图书馆一根玻璃管和用以做实验的说明书，富兰克林就用它热烈地实验起来。后来又在自己的玻璃厂中制作实验工具。他开始做电学实验后，根据自己所观察到的现象，想到闪电和电火花是同一种东西，猜想闪电是带电的云大量放电产生的。他想到用风筝把雷雨云中的电直接引下来做实验。他用丝手帕糊了个风筝，风筝上安装一根尖铁丝用来引云中的电，铁丝与放风筝的麻线连接在一起，麻线的下端系一段丝带和一把金属钥匙，钥匙作为导体，以备引出电来，放风筝时手握丝带，以防电通过身体受伤害。1752年7月，在大雷雨的一天，46岁的富兰克林带着21岁的儿子来到牧场，把风筝放到天上有闪电的云层中。他们观察到麻线上的小纤维都竖立起来，跟摩擦产生的电效果一样；他用手指靠近钥匙，立即有电火花从手指上闪过；他使莱顿瓶充电，再放电，产生的效果都跟摩擦电完全相同。这就是著名的富兰克林费城风筝实验。它清楚地证明了雷电就是一种放电现象，使人类对电的认识前进了一大步。后来富兰克林在此基础上发明了避雷针。
　　
　　库仑发现平方反比定律库仑(1736—1806)是法国工程师和科学家。在土木工程、机械力学和摩擦方面作过许多研究并发表论文。1785年开始研究电学。用他发明的扭秤研究带电体间的相互作用，建立了库仑定律。库仑制作的扭秤十分精细灵敏，使得他有可能直接测量不同距离下电荷之间微弱的静电力，并且确立了平方反比定律。库仑定律的发现，使电学进入了定量科学阶段，为静电学奠定了基础。1881年第1届国际电学大会决定用库仑作为电量单位。
　　

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