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电流史话 一、摩擦起电现象 公元前600年左右,古希腊泰勒斯（约公元前624——公元前547或 546年）观察到摩 擦起电现象,发现用丝绸摩擦过的琥珀可以吸引绒毛、头发、麦杆等细小物体。 泰勒斯出生在今天的土耳其西部，爱琴海的一个城市叫“米利都”，那个地区属于古 希腊的爱奥尼亚地区，爱奥尼亚地区就是今天土耳其西端的中部和相邻的一些岛屿。他非常 注意观测大自然的一些现象。因为当时“米利都”是一个商贸中心，当时人们很喜欢用琥珀 做装饰品，琥珀在“米利都”加工的时候，在工匠那里，他们都注意到一个现象，打磨过 的琥珀有一种神奇的特性，可以吸引碎小的物体，当时人们认为琥珀具有神力。泰勒斯做出 了自己的解释，他说这个和神无关，是经过摩擦的琥珀产生了一种新的物性，这种特性使 得它能够吸引某些物体。这就是西方世界关于摩擦起电的最早的记录。 “科学之祖”泰勒斯又译为泰利斯，希腊七贤之一，是古希腊历史上第一个自然科学 家和哲学家，西方哲学史上第一个哲学学派——米利都学派的创始人。泰勒斯无论在天文学， 数学，哲学等方面都有着巨大的建树。他所提出的理论，定理一直沿用至今。对后世的科学 的发展奠定了基础，被后人誉为人类历史上最早的科学家。 二、电荷概念的确立 十六世纪末期，英国人吉尔伯特用琥珀、金刚石、蓝宝石、硫磺、明矾等做样品，作 了一系列实验，发现经过摩擦，它们都可以具有吸引轻小物体的性质。他认识到这是一 种物质普遍具有的现象，因此根据希腊文“琥珀”（elektron）引入“电 荷”(electric)一词，并且把象琥珀这样经过摩擦后能吸引轻小物体的物体称 做“带电体”。 吉尔伯特（1544——1603），英国著名的医生、物理学家。他于 1544 年 5月 24日生在 英国科尔切斯特市一个大法官家里。年轻时就读于剑桥大学圣约翰学院，攻读医学，获 医学博士学位。毕业后已成为英国名医，1600 年被任命为皇家医学院院长。由于他医术 高明，1601 年担任英国女王伊丽莎白一世的御医，直到 1603 年 11月 30日逝世。 吉尔伯特在物理学中的贡献是开创了电学和磁学的近代研究。1600 年他发表了一部 巨著《论磁》，系统地总结和阐述了他对磁的研究成果，使他在物理学史上留下了不朽的 位置。 吉尔伯特对近代物理学的重大贡献还在于他提出了质量、力等新概念。在《论磁》中， 吉尔伯特说，一个均匀磁石的磁力强度与其质量成正比，这大概是历史上第一次独立于 1 重量而提到质量，通过“磁力”这一特殊的力，吉尔伯特揭示了自然界中某种普遍的相 互作用。吉尔伯特还发明了第一只验电器。 三、两种电荷 1733 年，法国物理学家迪费（1698——1739）做了一个实验。他用带电的玻璃棒去 接触悬挂着的几块软木而使它们带电。他发现这几块软木互相排斥。他发现两个带电物体 有时互相吸引，有时互相排斥。用玻璃棒起电的软木球，吸引另一个用树脂棒起电的软 木球。如果两个软木球以同样方法起电，或者都用玻璃棒起电，或者都用胶木棒起电， 它们就互相排斥。迪费由此假定存在两种不同的电流体：“玻璃电”和“树脂电”。每种 电自相排斥而吸引另一种电。 迪费，1698 年 9月 14日生于巴黎；1739 年年 7月 16日卒于巴黎。迪费是法国国王 的御花园总管，这个职位给了他进行实验的保障和时间。 1747年，美国著名的政治家、科学家本杰明·富兰克林(1706——1790)借用了数学上正、 负的概念，第一个科学地用正电、负电概念表示电荷性质。迪费所称的“玻璃电”和“树脂 电”实际上分别就是“正电荷”和“负电荷”。并提出了电荷不能创生、也不能消灭的思想， 后人在此基础上发现了电荷守恒定律。 1706 年 1月 17日，本杰明.克林出生在北美洲的波士顿。他的父亲原是英国漆匠， 当时以制造蜡烛和肥皂为业，生有十七个孩子，富兰克林是第十个男孩。富兰克林一生 只在学校读了两年书。十二岁时，他到哥哥詹姆士经营的小印刷所当学徒，自此他当了 近十年的印刷工人，但他的学习从未间断过，他从伙食费中省下钱来买书。同时，利用 工作之便，他结识了几家书店的学徒，将书店的书在晚间偷偷地借来，通宵达旦地阅读， 第二天清晨便归还。他阅读的范围很广，从自然科学、技术方面的通俗读物到著名科学家 的论文以及名作家的作品都是他阅读的范围。 本杰明·富兰克林是资本主义精神最完美的代表，十八世纪美国最伟大的科学家和发明 家，著名的政治家、外交家、哲学家、文学家、航海家和音乐家，以及美国独立战争的伟大领 袖。他一生最真实的写照是他自己所说过的一句话“诚实和勤勉，应该成为你永久的伴侣。” 他有许多发明，如静电发生器、漂亮的古玻璃琴等等，其中最重大的发明是避雷针， 这是他广泛实验后的成果。富兰克林精心设计了避雷针的大小、地面设备的类型以及如何 将其与建筑物连接，直到今天避雷针仍基本保持了他当年的设计。 他在电学上成就显著。为了对电进行探索，曾经作过著名的“风筝实验”，统一了“天 2 电”和“地电”。为了深入探讨电运动的规律，创造的许多专用名词如“正电”、“负电”、 “导电体”、“电池”、“充电”、“放电”等成为世界通用的词汇。他最先提出了避雷针的 设想，由此而制造的避雷针，避免了雷击灾难，破除了人们对雷电的迷信。 他是一位优秀的政治家。他参加起草了《独立宣言》和美国宪法，积极主张废除奴隶制度， 深受美国人民的崇敬。他是美国第一位驻外大使(法国)，所以在世界上也享有较高的声誉。 1790 年 4月 17日，夜里 11点，富兰克林溘然逝去。4月 21日，费城人民为他举行 了葬礼，两万人参加了出殡队伍，为富兰克林的逝世服丧一个月以示哀悼。本杰明．富 兰克林就这样走完了他人生路上的 84度春秋，静静地躺在教堂院子里的墓穴中，他的 墓碑上只刻着：“印刷工富兰克林”。 四、电流方向的规定 1820-1827 年间，安培对电磁作用进行了研究。他不但创造了“电流”这个名词， 还将正电荷定向流动的方向定为电流的方向。 安德烈·玛丽·安培（1775——1836），法国化学家，在电磁作用方面的研究成就卓著， 对数学和物理也有贡献。安培 1775 年 1月 20日生于里昂一个富商家庭。1802 年他在布尔 让-布雷斯中央学校任物理学和化学教授；1808 年被任命为法国帝国大学总学监，此后 一直担任此职；1814 年被选为帝国学院数学部成员；1819 年主持巴黎大学哲学讲座； 1824 年担任法兰西学院实验物理学教授。 安培在物理学方面的主要贡献是对电磁学中的基本原理有重要发现，如安培定律、 安培定则和分子环流等。1827 年，安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的 数学理论》一书中，这是电磁学史上一部重要的经典论著，对以后电磁学的发展起了深 远的影响。 安培还发现，电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似，创制出第一个 螺线管，在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。 安培在他的一生中，只有很短的时期从事物理工作，可是他却能以独特的、透彻的 分析，论述带电导线的磁效应，因此我们称他是电动力学的先创者，他是当之无愧的。 安培的研究还涉及数学、化学、哲学等领域，甚至还研究过植物分类学上的复杂问题。 他曾研究过概率论和积分偏微分方程，显示出他在数学方面奇特的才能。他还做过化学 研究，几乎与 H.戴维同时认识到元素氯和碘；比 A.阿伏伽德罗晚 3 年导出阿伏伽德罗 定律。 1836 年，安培以大学学监的身份外出巡视工作，不幸途中染上急性肺炎，医治无 3 效，于 6月 10日在马赛去世，终年 61 岁。 为了纪念安培在电学上的杰出贡献，电流的单位安培是以他的姓氏命名的。 参考文献： 【1】 吴国盛 《科学的历程》第二版 北京大学出版社 【2】 百度文库 4