6.1.2 莱顿瓶和富兰克林的风筝实验在线视频

在起电机风起云涌的时候

荷兰莱顿大学的马森布罗克教授

思考着另一个问题

能不能找到一种

可以把电储藏起来的容器呢

1746年某天

他和助手进行了下列实验

从天花板上

用丝线水平悬挂着一根铁管

管的右边正好碰在起电机的玻璃球上

教授本来想用实验

来证明从玻璃球上起得的电

会沿着水平放置的铁管

从管的右边传递到左边

这时他突然产生了一个灵感

他取过一根铜丝在铁管左端绕了几下

再浸入一只盛了水的玻璃瓶里

他想铁管上的电

也许会通过铜丝

跑到玻璃瓶里得到保存

实验开始了

他原来是想用手接近带电的铁管

观察铁管与手指之间的电火花

做了几遍实验后

他觉得那只盛了水的玻璃瓶有点晃动

于是他用另一只手去托住瓶

忽然一声巨响

他被击倒在地

立即觉得手臂麻痛

比平时实验时所受的

针刺般的灼痛要厉害不知多少倍

后来他在给朋友的信里中写到

忽然间 我的右手遭了猛击

全身好像触了闪电一样

玻璃瓶虽然很薄

可是没有破裂

手也没有因此移位

但是手膀和全身都受到了

说不出来的影响

一句话 我想

这次我完蛋了

这次事件

使马森布罗克教授意识到

一定是那只盛了水的玻璃瓶

把起电机得到的

通过铁管传过来的电都储藏了起来

然后再突然释放

所以有如此巨大的威力

因为教授来自于荷兰的莱顿大学

所以后人称该装置为莱顿瓶（Leiden Jar）

虽然教授还一时未弄清楚这现象的来龙去脉

但是强烈的放电效果立刻引起了周围人的好奇

消息传开后 一连许多天

闻迅赶来看热闹的人络绎不绝

其中不少人对电是一无所知

但闪电和爆鸣声

给了人们追求刺激的心理以极大的满足

也给他们平淡的生活增添了欢乐

消息传到了法国巴黎

引起了巴黎实验物理学校教师

诺莱神父的极大兴趣

他反复实验并掌握了原理

在当年的4月 在巴黎圣母院广场

他进行了一场多人的实验

参与人员多达700人

下面我们简单介绍以下

莱顿瓶的基本结构和工作原理

莱顿瓶的基本结构是这样的

在玻璃瓶里

外壁上分别贴上锡箔

内壁锡箔通过链与金属棒相连

棒上端是一个金属球

外壁的锡箔一般要接地

莱顿瓶的工作原理

当用一个带电体

我们不妨假设带正电

接触金属球时

瓶内的锡箔就会带上正电

由于静电感应

大地上会有一部分负电荷

吸附到瓶外锡箔上

这时把带电体移去

内外锡箔上带的正

负电荷由于彼此相互吸引

都安分守己地留在那里

很长时间都不会跑散

这就是莱顿瓶的充电过程

只要把金属球上的引出线

和瓶外锡箔的接地线靠近

就会产生火花放电

这就是莱顿瓶的放电过程

放电时

莱顿瓶的内外两种电荷互相中和

一直到瓶不带电为止

莱顿瓶发明后

一时有不少人

来重复它的放电实验

甚至有人以此来做表演

维持生计

经常表演的项目有电杀小鸡

电杀小鸟 使钢针磁化

以及用长距离的引线横跨江湖水面

进行长距离的放电

这些有趣的实验

在客观上为电做了广告

吸引了大众的注意力

也促使一些有识之士

投身到电学研究事业中来

美国著名政治家 物理学家

同时也是出版商 印刷商

记者 作家 慈善家

更是杰出的外交家

和发明家的本杰明·富兰克林

就是这样其中一位

他在1749年

利用原来表示炮队的单词Battery

用来描述产生能量的装置电池

流传至今

1752 年某一天

富兰克林正在做实验

他的夫人正在旁边观看

一不小心碰着了莱顿瓶

突然发生了闪光和轰鸣声

夫人被击倒了

富兰克林在扶起夫人的同时

心中想着另外一件事

这闪光和轰鸣声

与天上的闪电雷鸣多么相似啊

他下决心要验证自己的想法

1752 年7 月

一个阴霾密布的夏日

电闪雷鸣

预示着一场大雷雨即将来临

富兰克林与小儿子威廉进行了

历史上著名的风筝实验

请看视频介绍

风筝实验

证实了雷电既不是什么

上帝之火

也不是什么毒气爆炸

而是自然界里

一种大规模的放电现象

此后 他又进行了几个实验

来研究天电与地电的相似性

他证明

天电与地电之间有1 点相同之处

1 发光 2 所发光的颜色相同

3 光的路线是弯曲的

4 时间都很短促

5 皆能由金属传导

6 都发出响声

7 可以在水中发生

8 可以使物体分裂

9 能杀伤动物

10 能熔化金属

11 能引起燃烧

12 都发出硫磺味

据此他断定

天电与地电是同一种电

而且还认为都是因摩擦而产生的

从而提出了

云层因相对运动

发生摩擦而带电的假说

不过试验过程中还是有些危险的

说有一次

他在用电杀伤火鸡的实验时

不小心自己被电击晕了

但他苏醒后却说了一句笑话

好家伙

我本想电死一只火鸡

结果差一点电死一个傻瓜

这一句开心话

反映了富兰克林

为科学研究不顾个人安危的献身精神