古代中国对电的利用:尖端放电是一种常见的电现象,古代兵器多为长矛、剑、戟,而矛、戟锋刃尖利,常常可导致尖端放电发生,因这一现象多有记述。如《汉书·西域记》中就有“元始中(公元3年)……矛端生火”,晋代《搜神记》中也有相同记述:“戟锋皆有火光,遥望如悬烛”。避雷针是尖端放电的具体应用,我国古代地采用各种措施防雷。古塔的尖顶多涂金属膜或鎏金,高大建筑物的瓦饰制成动物形状且冲天装设,都起到了避雷作用。如武当山主峰峰顶矗立着一座金殿,至今已有500多年历史,虽高耸于峰巅却从没有受过雷击。金殿是一座全铜建筑,顶部设计十分精巧。除脊饰之外,曲率均不太大,这样的脊饰就起到了避雷针作用。每当雷雨时节,云层与金殿之间存在巨大电势差,通过脊饰放电产生电弧,电弧使空气急剧膨胀,电弧变形如硕大火球。其时雷声惊天动地,闪电激绕如金蛇狂舞,硕大火球在金殿顶部激跃翻滚,蔚为壮观。雷雨过后,金殿经过水与火的洗炼,变得更为金光灿灿。如此巧妙的避雷措施,令人叹为观止。我国古人还通过仔细观察,准确地记述了雷电对不同物质的作用。《南齐书》中有对雷击的详细记述:“雷震会稽山阴恒山保林寺,刹上四破,电火烧塔下佛面,而窗户不异也”。即强大的放电电流通过佛面的金属膜,全属被融化。而窗户为木制,仍保持原样。沈括在《梦溪笔谈》中对类似现象叙述更为详尽:“内侍李舜举家,曾为暴雷所震。其堂之西室,雷火自窗间出,赫然出檐。人以为堂屋已焚,皆出避之。及雷止,共舍宛然。墙壁窗纸皆黔。有一木格,其中杂贮诸器,其漆器银者,银悉熔流在地,漆器曾不焦灼。有一宝刀,极坚钢(刚),就刀室中熔为汁,而室亦俨然。人必谓火当先焚草木,然后流金石。今乃金石皆铄,而草木无一毁者,非人情所测也。”其实,只因漆器、刀室是绝缘体,宝刀、银扣是导体,才有这一现象发生。在我国,摩擦起电现象的记述颇丰,其常用材料早期多为琥珀及玳瑁。早在西汉,《春秋纬》中就载有“瑇瑁(玳瑁)吸衤若(细小物体)”。《论衡》中也有“顿牟掇芥”,这里的顿牟也是指玳瑁。三国时的虞翻,少年时曾听说“虎魄不取腐芥”。腐芥因含水分,已成为导体,所以不被带电琥珀吸引。琥珀价格昂贵,常有人鱼目混珠。南朝陶弘景则知道“惟以手心摩热拾芥为真”,以此作为识别真假琥珀的标准。南北朝时的雷敩在《炮炙论》中有“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。他一改别人以手摩擦为用布摩擦,静电吸引力大大增加。西晋张华(232~300)记述了梳子与丝绸摩擦起电引起的放电及发声现象:“今人梳头,脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”。唐代段成式描述了黑暗中摩擦黑猫皮起电:“猫黑者,暗中逆循其毛,即若火星”。摩擦起电也有具体应用。据宋代的张邦基《墨庄漫录》记载:孔雀毛扎成的翠羽帚可以吸引龙脑(可制香料的有机化合物碎屑)。“皇宫中每幸诸阁,掷龙脑以辟(避)秽。过则以翠羽扫之,皆聚,无有遗者”。
18世纪40年代的德国,整个社会都对电的现象感兴趣,普遍渴望获得电的知识。电学讲座成为广泛的要求,演示电的实验吸引了大量的观众,甚至大学上课时的电学演示实验,公众都挤进去看,以至达到把大学生挤出座位的地步。当时摩擦起电机市场销路很好,简单的仪器能产生惊人的现象,使许多并不想当科学家的人,出于好奇心,也买回去自己做实验,以资娱乐。这就大大普及了电学知识,为电学的进一步发展打下了最为广泛的群众基础。穆欣布罗克,一位荷兰物理学家,鉴于带电体所带的电会逐渐消失,就想办法来保存电。他试图使玻璃瓶的水带电,有一次他在做这一实验时受到强烈的电击。法国物理学家诺勒对穆欣布罗克的这一发现很感兴趣,重做了他的实验,并作了一些改进,使储存的电更为强烈。诺勒把这种能蓄电的瓶子取名为“莱顿瓶”,并用它来作电击表演,影响巨大。1746年,诺勒在法国科学院的会议上演示了“莱顿瓶”的实验,并表演给法国国王看。国王的180个卫兵手拉手,让“莱顿瓶”通过他们放电,卫兵们同时感受到电击,同时跳起。国王大为惊喜。“莱顿瓶”很快在科学界传开,在欧洲引起轰动,甚至影响到美国。美国的富兰克林称之为“穆欣布罗克的奇妙的瓶子”,他主动与穆欣布罗克通信,并且在1761年访问欧洲,还特地去拜访他。“莱顿瓶”的出现,引起了当时欧洲科学家们的极大兴趣。许多人纷纷研究这种能储蓄电能的瓶子。很快就确定了瓶子越薄,它储存的电就越多;瓶子里接触面越大,储存的电也就越多。实际上这就是实验中发现的电容器的规律。由于“莱顿瓶”能产生强烈的电击和火花,也引起了王公贵族和一般市民的兴趣,他们喜欢观看这个新奇的玩艺儿,并乐于亲身体验一下电的滋味。所以在当时的欧洲,时兴表演电学实验,不仅在实验室、集会厅表演,而且还在街头表演。有些人竟带着摩擦起电机和“莱顿瓶”以及一些简单的器具,四处表演,赚钱谋生。
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