房屋合同备案号:电的来历

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/30 07:28:02

我们接触到的物质,有直接由原子组成的,如金属棒,有直接由分子组成的如碘粒,有直接由离子组成的如食盐,我们都知道物质又是由分子组成的,再分下去,原子是由原子核和核外高速运转的电子组成的。我们所讲的电,实质上讲是大量电子的定向流动。最简单的要算摩擦生电了,是因在这一物质与另一物质摩擦时,原子里的最外层电子,受到摩擦时产生的热而跃迁,很多电子的跃迁就产生静电。大型的水力、火力、发电机等的发电,都是高速作园周运动的线圈切断磁场的磁力线而产生电流,因为磁场对外层电子有激发电子跃迁的能力,使得电子的密聚度增加,因而由负极向正极流动而产生电流,在物理学上,电流是从阳极向阴极流动,实质上是电子从负极向正极流动。天上打雷闪电是乌云中密聚的大量电荷与地上密集的大量带相反电性的电荷相互吸引产生了巨大的碰撞而产生了巨大的能量,由于这种碰撞产生的能量,足够发光、发热,因此,我们就看到闪电。另外,还有原子能发电,也是通过原子核内部电子的跃迁来实现的,用一种粒子去打击某核而产生电子流。

物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子儿而侵入其他的原子B,A原子因缺少电子数而带有正电现象,称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象,称为阴离子。
造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电。
当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电,而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电,在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。
固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。这是因为气体也是由分子、原子组成,当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。
我们都知道摩擦起电而很少听说接触起电。实质上摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡的过程。摩擦是一个不断接触与分离的过程。因此摩擦起电实质上是接触分离起电。在日常生活,各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电。
另一种常见的起电是感应起电。当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电。
其它起电方式有:热电和压电起电、亥姆霍兹层、喷射起电等

摩擦生电

最初要问伏打

最早从天上来,闪电

人们对电现象的初步认识很早就有记载,早在公元前585年,古希腊哲学家塞利斯,已经发现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体.我国在东汉时期的王充在《论衡》一书中提到"顿牟掇芥"等问题,所谓顿牟就是琥珀,掇芥意即吸引籽菜,就是说摩擦琥珀能吸引轻小物体。西汉末年,有关于"玳瑁吸(细小物体之意)的记载,以及"元始中(公元三年)……矛端生火",即金属制的矛的尖端放电的记载。晋朝(公元三世纪)还有关于摩擦起电引起放电现象的记载:"今人梳头,解著衣,有随梳解结,有光者,亦有声。
在对电现象的早期研究中,最早进行系统研究的首推英国医生威廉.吉尔伯特,他在文章中说:"随便用一种金属制成一个指示器……在这个指示器的另一端,移近一个轻轻摩擦过的琥珀或者是光滑的磨擦过的宝石这指示器就会立即转动",他通过大量的实验驳斥了许多关于电的迷信说法,并且发现不仅摩擦过的琥珀有吸引轻小物体的性质,而且其它物质象金刚石、水晶、硫磺、硬树脂、明矾等也有这种性质,他把这种性质称为电性。1660年,马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机,他用硫磺制成形如地球仪的可转动物体,用干燥的手掌擦着干燥的球体使之停止可获得电,盖利克的摩擦起电机经过不断改进,在静电实验中起着非常重要的作用。
18世纪中叶,电学实验逐渐普及,在法国和荷兰有不少人公开表演认为娱乐。1731年,英国牧师格雷从实验中发现,由摩擦产生的电在玻璃和丝绸这类物体上可以保持下来而不流动,而有的物体如金属,它们不能由摩擦而产生电,但却可以用金属丝把房里摩擦产生的电引出来绕花园一周,在末端仍具有对轻小物体的吸引作用,他第一次分清了导体和绝缘体,并认为电是一种流体。电既是一种流体,而流体比如水是可以用容器来蓄存的,1745年,德国牧师克茉斯脱,试用一根钉子把电引到瓶子里去,当他一手握瓶,一手摸钉子时,受到了明显的电击。1746年,荷兰莱顿城莱顿大学的教授彼得.冯.慕欣布罗克无意中发现了同样的现象,用他自己的话说:"手臂和身体产生了一种无形的恐怖感觉,总之,我认为自己的命没了",。就这样穆欣布罗克公布了自己意外的发现:把带电的物体放进玻璃瓶里,就可以把电保存起来。
穆欣布罗克 的发现,使电学史上第一个保存电荷的容器诞生了。它是一个玻璃瓶,瓶里瓶外分别贴有锡箔,瓶里的锡箔通过金属链跟金属棒连接,棒的上端是一个金属球,由于它是在莱顿城发明的。所以叫做莱顿瓶,这就是最初的电容器莱顿瓶很快在欧洲引起了强烈的反响,电学家们不仅利用它们作了大量的实验,而且做了大量的示范表演,有人用它来点燃酒精和火药。其中最壮观的是法国人诺莱特在巴黎一座大教堂前所作的表演,诺莱特邀请了路易十五的皇室成员临场观看莱顿瓶的表演,他让七百名修道士手拉手排成一行,队伍全长达900英尺(约275米)。然后,诺莱特让排头的修道士用手握住莱顿瓶,让排尾的握瓶的引线,一瞬间,七百名修道士,因受电击几乎同时跳起来,在场的人无不为之口瞪目呆,诺莱特以令人信服的证据向人们展示了电的巨大威力。
莱顿瓶的发明使物理学第一次有办法得到很多电荷,并对其性质进行研究。1746年,英国伦敦一名叫柯林森的物理学家,通过邮寄向美国费城的本杰明.富兰克林赠送了一只莱顿瓶,并在信中向他介绍了使用方法,这直导致了1752年富兰克林著名 的费城实验。 他用风筝将"天电"引了下来,把天电收集到莱顿瓶中,从而弄明白了"天电"和"地电"原来是一回事。
十八世纪后期,贝内特发明验电器,这种仪器一直沿用到现在,它可以近似地测量一个物体上所带的电量。另外,1785年,库仑发明扭秤,用它来测量静电力, 推导出库仑定律, 并将这一 定律推广到磁力测量上 。 科学家使用了验电器 和扭秤后 ,使静电现象的研究工作从定性走上了定量的道路。
人类最早发明的电光源是弧光灯和白炽灯。1807年英国的戴维制成了碳极度弧光灯,1878年,美国的布拉许利用弧光灯在街道和广场照明中取得了成功。1年后,2位美国费城的高级中学教师汤姆生和霍斯顿通过设计弧光灯系统开创了他们的电工业。白炽灯即最早的钨丝灯泡。谈起电灯泡的历史,其实,英国科学家 J,W.swan 早爱迪生一年,就发明了真空碳丝灯泡,但因碳丝软寿命短,故未能广泛使用。
人类要感谢爱迪生,自从他在一八七九年发明真空碳丝灯泡后,我们可以随心所欲的取用人工光源,再也不必去抓一玻璃瓶的萤,来学车胤“囊萤映雪”。

爱迪生在经历无数次失败后终于对电灯的研究取得了突破,1879年10月22日,他点燃了第一盏真正有广泛实用价值的电灯。为了延长灯丝的寿命,他又重新试验, 在世界各地寻寻觅觅,终于找到来自日本的竹皮,取其纤维作碳丝,从而被誉为最伟大的创造。大约试用了6000多种纤维材料,才找到了新的发光体-- 日本竹丝,可持续1000多小时,达到了耐用的目的。1879年10月21日 发明高阻力白炽灯,它连续点燃了40个小时。1879年11月1日申请碳丝灯专利。以后到1908年,将灯泡改用钨丝灯泡普及开来。

从某一方面来说,这一发明是爱迪生一生中达到的登峰造极的成就。接着,他又创造一种供电系统,使远处的灯具能从中心发电站配电,这又是一项重大的工艺成就。

1880年,爱迪生又发明了实用白炽灯,揭开了电应用于日常生活的序幕
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