登陆注册
45099400000028

第28章 富兰克林的贡献

电闪雷鸣这一为人们所熟知的自然现象,自古以来一直吸引着人们的目光,人们对这一现象的研究也可谓由来已久。

早在18世纪中期以前,人们对电的知识还知之甚少,对电的现象还很陌生。因此,那时的人们给闪电这一自然界司空见惯的放电现象披上了神秘的面纱,认为天上有“雷公”、有“电母”,把雷电称为“神火”。

为了彻底揭开雷鸣电闪的谜团,让人们认识“庐山真面目”,一个令人吃惊的“捕捉”雷电的实验,在美国费城拉开了帷幕,并取得了巨大的成功,这便是历史上轰动一时的“费城实验”。费城实验是由美国早期杰出的科学家--本杰明·富兰克林完成的。

富兰克林1706年出生在美国波士顿城一个贫穷的家庭,他的父母经营一个做肥皂和蜡烛的小作坊。富兰克林小时候就帮助父母干一些零活,剪烛芯、浇灌烛模他都会做。年仅12岁时,富兰克林就当上了一名印刷徒工。1728年,他与别人合伙办起了印刷厂。从此,富兰克林就成了一名普通的印刷工人。

早在1746年的时候,富兰克林就一面工作,一面从事有关电的性质方面的研究,尤其在大气放电方面,他做了大量的实验,并取得了显著的成就,为人类做出了特殊的贡献。1747年,富兰克林第一次把自然界中的电荷划分为两种:即阳电(正电)与阴电(负电)。他把玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒上带的电荷叫做阳电;而把橡胶棒与毛皮摩擦时,橡胶棒上带的电荷称为阴电。电荷的这种划分方法我们一直沿用至今。

在进行电的性质实验中,富兰克林惊奇地观察到,带有不同性质电荷的两个物体,当它们互相接触时会产生火花,这一重要发现使他受到很大的启发,他联想到了天空中发生的闪电现象。为了探索闪电的秘密,及早揭开“神火”的面纱,寻找闪电与电火花之间的联系,1752年的7月,他冒着生命危险,开始了“捕捉闪电”这一惊人的实验工作。

当时的天气正值雨季,时常有雷阵雨发生,是进行闪电实验的好时机。有一天,费拉尔德菲亚城的上空阴云密布,雷声滚滚,一场大雨即将来临。就在这个时候,富兰克林和他的儿子一起,用一根粗铁丝将丝绸做成的风筝,慢慢地送上了高高的天空。然后,把一条麻绳牢牢地系在铁丝的下端。他们父子俩站在草棚的屋檐下,富兰克林用力拉着绳子,在绳子的下端还系着一把金属做的钥匙,钥匙孔上拴有一条丝带。

一切准备就绪。这时,天空电闪雷鸣,他们静静地观察着,看有什么现象发生。实验开始时,并没有看到什么异常的现象。过了一会,下起了倾盆大雨,风筝和麻绳已经被雨水淋湿。这时,带着雷电的大块乌云,刚好漂浮在风筝的上空。于是,拴着风筝的铁丝便把阴云中的电荷引了下来,这时他们看到绳子上松散的细麻丝立即向四周竖了起来。这一现象表明,风筝和麻绳全都带上了电。随后,富兰克林又把带有电荷的钥匙与放在身旁的莱顿瓶上的金属球相接触,这等于给莱顿瓶充了电。紧接着,他又用莱顿瓶放出的电火花点着了酒精灯。实验成功了!

这一连串精彩的实验结果,充分表明了闪电与人工摩擦方法获得的地上的普通电荷没有什么两样,丝毫看不出它们之间的差异。这样一来,闪电神秘的面纱就被彻底撩开了,露出了它的“庐山真面目”。闪电并不是什么“神火”,而是自然界发生的一种大规模的放电现象。当带有大量不同性质电荷的云团相互接近时,它们之间产生的强大电场将空气电离,从而产生火花放电;当带电云团与地面之间发生放电时,便会产生大家熟知的雷击现象,往往会引发火灾,危及人和动物的生命安全,造成财产的损失。为此,富兰克林还研制出“避雷针”,这种避雷针实际上就是一根带尖的铁棒。将它安装在建筑物的顶端,并用导线连接到地面,当带电的云团在建筑物上空游动时,云中的电就在避雷针上感应出相反的电荷,并使二者的电荷中和,这样就避免了雷击。富兰克林在费城竖立起了世界上第一个避雷针。

发生闪电时,云层之间、云层与地面之间的电势差高达几十亿伏,放电电流可达到几十万安。产生的雷声能够传至几千米,甚至几十千米;强大的闪光数千米以外都可以看到,真是一幅奇妙的天然景观。由此不难看出,当闪电发生时,云层之间的放电是多么猛烈。

闪电放电的时间非常短暂,仅有001秒,有时会更短。

然而,这瞬间释放出来的能量却高达1×106亿焦,相当于1万吨优质煤完全燃烧时所释放出来的巨大能量。想想看,如果有什么好的办法,将这一可观的天然能量贮存起来,供人们使用,造福于人类,这无疑是一件非常有意义的事情。如何实现这一美好的愿望呢?还有待于人们去研究、去探索。

同类推荐
  • 舰艇与潜艇

    舰艇与潜艇

    《孙子兵法》中有这样一段话:"兵者,国之大事,死生之地,存亡之道,不可不察。"也就是说,军事是关系到国家民族生死存亡的大事,不可不谨慎对待。在和平年代,国无防不立仍然是颠扑不破的真理。虽然和平与发展巳成为当今世界的主流,但战争仍不可避免。因此,世界各国都争相把国防建设摆到十分突出的位置。在这样的国际环境下,要想国家真正地强大,必须拥有强大的国防实力。国防的主要手段是军事手段。现代国防的根本职能是捍卫国家利益,防备和抵御外来的各种形式和不同程度的侵犯,维护世界和平。
  • 破译曾经的难解之谜(科普知识大博览)

    破译曾经的难解之谜(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
  • 地理科技综述(下)

    地理科技综述(下)

    本套书简明扼要,通俗易懂,生动有趣,图文并茂,体系完整,有助于读者开阔视野,深化对于中华文明的了解和认识;有助于优化知识结构,激发创造激情;也有助于培养博大的学术胸怀,树立积极向上的人生观,从而更好地适应新世纪对人才全面发展的要求。
  • 天赐珍宝的黄金之城

    天赐珍宝的黄金之城

    本书介绍了中国及世界各地矿产资源丰富有着黄金国度美誉的地方。其中包括著名的中国第一大金矿上杭、闻名世界的黄金产地蓬莱、中国的千年玉都和田等中国资源富庶之地,以及世界最大的钻石砂矿产地纳米比亚、以钻石为生的地方博茨瓦纳等盛产黄金、钻石的地方。
热门推荐
  • 相遇莫相忘

    相遇莫相忘

    女明星林沐因为一次意外事故阴差阳错的遇见了一名技艺高超的医生季夏……原本以为自己再也不会遇见一位自己真正喜欢的一个人,后来意外的结识了自己的救命恩人,没想到,他就是余生中陪伴自己到老的人……
  • 鸾锦

    鸾锦

    意外到了古代,她发现……家和婆婆亲,丈夫疼,还有傲娇却听话的弟弟妹妹。那就以一身绣艺和大家一起把日子过得红红火火起来……等等,她怎么就身负血海深仇,还被人追杀啊?
  • 上古世纪之神之传承

    上古世纪之神之传承

    神的消失与新神的诞生,在神的眼中世界是怎么样的。
  • 邪性总裁宠入骨

    邪性总裁宠入骨

    她被闺蜜设计惹上了冷面总裁。他是权势滔天的裴家掌权人,她是四面楚歌的落魄千金。一纸契约,他宠她、护她、纵她,助她斗绿茶、为她灭人渣、扶她当影后、帮她夺家产,她却心有所属,夜夜想逃。逃着逃着才发现,她的心已经沦陷至深,逃不掉了!
  • 绝世萌宠:痴情皇子替身妃

    绝世萌宠:痴情皇子替身妃

    (最萌萌哒的逗比,最会搞怪的女主,走过路过千万不要错过这篇精彩的小说哦!)美少女灵小玥被最好的姐妹灵素素妒忌而遭到谋害,翘了辫子,灵魂又被灵素素捉弄,穿越在一只猫的身上,成了一只萌宠,被大皇子当作红颜知己也就算了,居然还被二皇子当作梦中情人,被人爱的莫名其妙。灵小玥历经千辛万苦好不容易变回人形,却发现自己的美名和恶名遍传天下,要么被人当作女神,要么被人当作瘟神。还是当大皇子的萌宠比较好,累了,有人疼;生气了,有人哄;饿了,有人喂饭;落难了,有人挺身而出;被人欺负了,有人帮忙出气…
  • 仙喵难求

    仙喵难求

    白雾带我们很快越过宽阔的湖,我连铃铛入水的声音都没听到!白雾越行越快,本大小姐一直抱着我念“恐惧咒”,我抽抽快僵化的嘴角,刚说一句没事宽慰她,就见她一脸惊奇的看着我身后,我慢慢转头,就看见骨姐“咯咯咯”的把腰弯曲至九十度,刚好擦着墙头过了高墙。而我和本大小姐在惊疑中撞到高墙……掉了下来,又眼睁睁的看着白雾提着骨姐走了。我差点惊的眼珠脱眶,骨姐你怎好意思不说一句墙来了!猫也是有生命的你知不知?再看本大小直接摔晕,趴地上了!
  • 我真的不想再赢了

    我真的不想再赢了

    一个青年拦在一座巨城前。“嘿,小伙子,我瞧你风流倜傥玉树临风年少多金头角峥嵘天赋异禀,有件事想与你商量一下……”“小姐,我观你沉鱼落雁闭月羞花冰清玉洁国色天香倾国倾城,不如与在下打个赌?”“诶,叔,别走啊,再来一把不咯?”“大锅,赌一把不?”……半个小时后,青年身边堆满了灵石、天材地宝与神兵利器……他掩面哭泣。“呜呜呜,蓝瘦,我好想输……”“我真的不想再赢了啊……”
  • 2018国家法律职业资格考试辅导用书·司法考试真题阶梯式三轮疯狂集训(2002-2017):刑法

    2018国家法律职业资格考试辅导用书·司法考试真题阶梯式三轮疯狂集训(2002-2017):刑法

    全面收录2002年至2017年十六年的考试真题。难度阶梯划分真题难易一目了然,将十六年真题划分成初阶、进阶、高阶三种不同重点程度,帮助考生合理分配复习时间和进度。根据新法律法规司法解释修订解析,保证解析的最新性。下划浪线画出解析中重要考点,帮助考生快速发掘真题中知识点,得分点呼之欲出。笔记设计打造考生专属备考手记,随时记下复习心得,随学随记。
  • 首曲牧歌

    首曲牧歌

    一段记录青藏高原生活时光的片段一个流浪宁静和谐首曲藏地的游子
  • 好天气谁给题名

    好天气谁给题名

    本书是仙枝的散文集,收录了在《三三集刊》上发表的51篇散文。作者围绕日常生活的主题,写身边每天都在发生的人情世故。天真烂漫的笔触里,蕴涵深厚的中国文化素养;清新隽永的描摹下,藏不住对人性的见微知著。