为什么摩擦会生电 为什么摩擦会生电冫( 二 )


这个现在最早的记录出现在公元前4世纪柏拉图的对话集《蒂迈欧篇》当中,里面就描述了琥珀具有吸引力的现象 。
到了16-17世纪,一位叫威廉·吉尔伯特的英国医生就发现,这种吸引力的现象其实非常的普遍,它也可以发生在像玻璃、石蜡、钻石、煤玉等等这些物质的身上,吉尔伯特也是第一个仿照琥珀的希腊字,创造了电的这个词(electricity) 。
在这么多的物体上都发现了电吸引的现象,这就说明电这种奇怪的东西,并不是单个物体所特有的属性,而是当两个物体摩擦的时候产生的一种流质 。
1729年,英国人斯蒂芬·格雷就发现把摩擦过的玻璃棒与其他物体接触以后,可以让这些物体具有吸引其他物体的能力,这说明电可以传递给别的东西 。从而就验证了上面的说法,电是一种流质,不是某一个物体特有的属性 。
随后人们就发现了电不仅有吸引力,还有排斥力,这一下让电的现象变得复杂了,发现这个现象的人叫弗朗西斯·豪克斯比,他说,用摩擦后的玻璃棒接触一些铜屑以后,这些铜屑之间竟然表现出了排斥力,和玻璃棒之间也有了排斥力 。
到了1733年,这个现象就变得更加复杂了,因为法国科学家迪费就发现,和玻璃棒接触过的铜屑虽然互相排斥,但是它们却和与带电树脂接触过的铜屑,表现出了吸引力 。
所以迪费得出结论,有两种完全不同的电,一种叫玻璃电,一种叫树脂电 。玻璃电和玻璃电、树脂电和树脂电互相排斥,而玻璃电和树脂电互相吸引 。
这样的结论就可以解释以上的现象了,当玻璃与丝绸摩擦以后,玻璃上会带玻璃电,丝绸上会带树脂电,当像琥珀这类树脂与毛皮摩擦以后,琥珀就会带树脂电,毛皮就会带玻璃电 。
这种说法就是电的双流体理论,在很长一段时间内他符合我们的实验的观察,但是到了18世纪中期,人们就提出了一个全新的理论,叫单流体理论,相比于双流体它更加的简洁 。
提出并发扬这个理论的人我们非常的熟悉,他是美国费城的著名学者:本杰明·富兰克林 。他说,每一个物体本身都可以容纳一定的电,在没有摩擦的时候,这种电是满的,不缺也不多,所以物体不带电 。
当摩擦以后,比如玻璃棒与丝绸摩擦,在这个过程中有一些电就会从丝绸上跑到玻璃上,这时玻璃上就会携带更多的电,叫盈余电,这种电跟费迪说的玻璃电是一样的 。
但这时由于一部分电跑到了玻璃上,那么在丝绸上就会出现一些缺额,这些缺额就是迪费所说的树脂电 。
同时富兰克林还发明了一些名词到今天仍在使用,比如说他把缺额,也就是树脂电叫负电,把盈余电,也就是玻璃电叫正电 。
同时他也创造了电荷这个词语,用来描述物体上携带电的数量,提出了“电荷守恒”这个非常超前的基本假说,说的是,电荷不会被创造,只会从一个物体的身上上转移到另外一个物体的身上 。
富兰克林的单流体理论也可以解释电现象的排斥和吸引,他假定有盈余电的物体相互排斥,但它们却可以吸引有电缺额的物体,而有电缺额的两个物体之间却会表现出互相排斥的现象 。
那么到底是单流体理论还是双流体理论,这个问题直到电子发现以后才没有了争论,以我们现在掌握的知识来看,其实两种理论都是正确的 。
你看,是这样的,我们可以认为电只有一种就是电子携带的负电荷,当玻璃棒与丝绸摩擦的时候,是玻璃棒上的电子跑到了丝绸的上面,玻璃棒有了缺额带了正电,丝绸有了盈余带了负电 。


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