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奇妙的电世界

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:18世纪,电的研究迅速发展起来,电神秘的面纱被揭开了,人们看到了一个奇妙的电世界。摩擦起电机成为18世纪研究静电的实验的好帮手。莱顿瓶的发明立即轰动了欧洲各地纷纷进行各种表演实验。1746年,英国学者斯宾士到北美大陆的波士顿讲学,并进行电学表演。然而,令人惊奇的是,富兰克林只用了不到10年的时间,就从一个门外汉成为当时世界上最杰出的电学家之一。1753年,由于他在电学方面的研究成果,英国皇家学会授予他科普利奖章。

第二节 奇妙的电世界

“电”这一词在西方是由吉伯从希腊文“琥珀”一词转意得来,在中国则是从雷闪现象中引出来的。18世纪,电的研究迅速发展起来,电神秘的面纱被揭开了,人们看到了一个奇妙的电世界。电成为了近代科学史上最伟大的发现之一。人类对电本质认识的思想历程,构成了一段传奇式的科学探索故事。

第一个储电装置的诞生

有关电的记载可追溯到公元前6世纪。早在公元前585年,泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体,后来又有人发现摩擦过的煤玉也具有这样的能力。在以后的2000年中,这些现象被看成与磁石吸铁一样,属于物质具有的性质,此外没有什么其他重大的发现。在中国,西汉末年已有关于玳瑁能吸细小物体的记载,晋朝(公元3世纪)进一步还有关于摩擦起电引起放电现象的记载,“今人梳头,解著衣时,有随梳解结有光者,亦有诧声。”

1600年,吉伯做了一系列摩擦起电实验,并区分了电现象和磁现象。1660年,盖利克发明了第一台摩擦起电机。摩擦起电机成为18世纪研究静电的实验的好帮手。

总体来看,18世纪以前,人们对电的研究是很肤浅也是很盲目的。18世纪以后,电的研究才蓬勃开展起来。

1729年,英国的格雷研究琥珀的电效应是否可传递给其他物体时发现导体和绝缘体的区别:金属可导电,丝绸不导电。并且他第一次使人体带电。

格雷的实验引起了法国人迪费的注意。1733年,迪费发现绝缘起来的金属也可摩擦起电,因此他得出所有物体都可摩擦起电的结论,认为吉伯把物体分为“电的”和“非电的”并没有事实根据。他把玻璃上产生的电叫做“玻璃的”,琥珀上产生的电与树脂产生的相同,叫做“树脂的”。他得到:带相同电的物体相互排斥,带不同电的物质彼此吸引。他把电想象为二元流体,当它们结合在一起时彼此中和。

到了18世纪,关于电的本质问题已摆在了物理学家们的面前,许多科学家都在投入对电的实验研究。然而,有一件事让科学家们感到烦恼:实验中用到的电都是用摩擦起电机提供的,起电机一旦停下来,好不容易得到的电就很快会在空气中消失。也就是说,只要你用电,就得不停地摇起电机。这时,人们就想:能否找到一种保存电的方法呢?

这样,人类的第一个储电装置——莱顿瓶就诞生了。它是由荷兰物理学家马森布洛克在1745年发明的,因马森布洛克是莱顿人而得名。然而,发明它却是出于偶然。

马森布洛克想做一个使水带电的实验。他将一根铁棒用两根丝线悬挂在空中,用起电机与铁棒相连,再用一根铜线从铁棒引出,浸在一个盛有水的玻璃瓶中,然后开始实验。

马森布洛克叫一助手一手握住玻璃瓶,他在旁使劲摇动起电机。这时,他的助手不小心另一只手碰到铁棒,猛然感到一阵强烈的打击,全身颤抖了一下,不禁喊叫起来。

马森布洛克注意到这种情况后,与助手交换了一下位置,让助手摇起电机,他自己用右手托住水瓶子,用另一只手去碰铁棒,这时他的手臂与身体也产生了一种恐怖感,“像受到一次雷击那样”。

他由此得出结论,把带电体放在玻璃瓶内可以使电保存下来。但是他搞不清楚保持电荷作用的是瓶子还是水。

不久,马森布洛克对莱顿瓶进行了改进,把玻璃瓶的内壁与外壁都用金属箔贴上,在莱顿瓶顶盖上插一根金属棒,它的上端连接一个金属球,下端通过金属链与内壁相连。

实际上莱顿瓶是一个普通的电容器,既可储电也可放电。若把它的外壁接地,而金属球连接到电荷源上,则在莱顿瓶的内壁和外壁之间会积聚起相当多的电荷,当莱顿瓶放电时可以通过相当大的瞬间电流

莱顿瓶的发明立即轰动了欧洲各地纷纷进行各种表演实验。有人用莱顿瓶来放电杀老鼠,有人用电点燃火药。最著名的一次是法国做的电击人表演。700多名修道士在巴黎修道院前手拉手一字排开。法国国王路易十五也被邀参观。队首的修士拿着莱顿瓶,队尾的修士拿着引线,当莱顿瓶放电时,一瞬间700多名修道士全都惊跳了起来,其滑稽的动作给人留下了深刻的印象,也令人深切地感受到了电的威力。这是一次效果极佳的电的知识科普宣传。

莱顿瓶的发明,为科学界提供了一种贮存电的方法,为进一步研究电学提供了依据,对电学的发展起了重要作用。

雷电的秘密

1746年,英国学者斯宾士到北美大陆的波士顿讲学,并进行电学表演。摩擦起电引起纸屑飞舞,莱顿瓶放电当场击死老母鸡等新奇的表演自然引来满堂喝彩。当然,表演终归表演,图的就是热闹,表演结束自然是曲终人散,不会留下别的什么东西。然而,这次表演却让一个人对电现象产生了浓厚的兴趣,决心投入对电学的研究。

这个人就是本杰明富兰克林。也许是命运的安排,他是到波士顿探亲偶然碰上这场电学表演的。这一年他已经40岁。许多人怀疑他还能在电学上有所作为。然而,令人惊奇的是,富兰克林只用了不到10年的时间,就从一个门外汉成为当时世界上最杰出的电学家之一。

1706年,富兰克林出生于波士顿,父母都是英国移民,以制造蜡烛和肥皂为业。他8岁时就读于文法学校,不到一年,转读于写作和计算学校,10岁辍学。从此再未进学校学习,而靠刻苦自学获得了丰富的知识。他干12岁到印刷所当学徒,从那时起,长期未脱离印刷工作。

1727年,富兰克林组织了一个社团,这是1743年创立的美利坚哲学会的前身。1731年,他在费城创办了北美第一个公共图书馆。曾任费城邮政局长。1751年,创办费城学院(后来的宾夕法尼亚大学)。1753年,由于他在电学方面的研究成果,英国皇家学会授予他科普利奖章。同年,他还获得哈佛大学、耶鲁大学的荣誉学位。1756年他当选为英国皇家学会会员,1769年当选为美利坚哲学会会长,一直连任到他去世之日。1772年他还当选为法兰西科学院的外籍院士。

富兰克林是美利坚合众国的创始人之一。1776年与杰斐逊等四人一起组成五人委员会起草了美国《独立宣言》,1787年5月与华盛顿等人一起制定了《美国宪法》。1776-1785年出使法国,他的科学声誉十分有利于他的外交使命,促成了美、法同盟的建立。他积极主张废除奴隶制度。

富兰克林对电学的研究是从模仿斯宾士的莱顿瓶实验开始的。因为在看了斯宾士的表演没多久,他就收到英国皇家学会会员柯林生给他寄来的一个莱顿瓶。接着他就开始增加许多新的实验内容很快这位电学领域中的中年“新兵”就取得了重大的成果。

富兰克林用莱顿瓶做的第一个重要实验是发现了正电和负电,以及电荷守恒定律。

他通过实验发现电不是像迪费所说的是两种,而只有一种,这就是没有重量的、到处都有的电流质。电流质带正电,缺少电流质就表现为负电。即每一物体都带有一定数量的电流质,过多则表现为树脂电,不足则表现为玻璃电,并首创用正负号来表示。这同现代电学的失去电子呈正电,得到电子带负电的观念已十分接近,只是符号相反。他认为,电流质各部分之间互相排斥,而两个物体摩擦时,电流质就从一个物体流向另一个物体,这两个物体就互相吸引,吸引力同流过的电流质数量成正比。一个物体所含有的电流质是有限的,所以摩擦一定时间后就不会再流出电流质。为什么起电机不断摩擦会不断产生电呢?这是电又从空气中回来的缘故。他还提出了电荷守恒定律:在任何一个绝缘体系中总电量是一定的。富兰克林在前人研究的基础上把电液说(即电素说)系统化了,这种学说虽然解释不了电流现象,却比较好地解释了静电现象。

富兰克林对电学的研究结果统一了当时混乱的电学知识,为以后电学的发展打下了基础。

1747年,富兰克林对莱顿瓶进行了研究,用实验证明瓶内金属箔所带的正电荷同瓶外金属箔所带的负电荷恰好数量相等而电性质相反,实际上是阐明了电容器的原理。

当然,富兰克林最著名的电学成就是把天电和地电统一了起来,破除了人们对雷电的迷信和恐惧。

长期以来,由于雷电的破坏性太大,当时技术知识落后,无法解释这一现象,人们都有一种恐惧心理。在古希腊神话中,雷电是宙斯的武器,他手握一把钢叉,扔向人间就是雷电。经院哲学家德奥图良引证《圣经》,说闪电是冒出的地狱之火。阿奎那则在《神学大全》中说:“妖魔鬼怪能呼风唤雨,制造电火,掀起风暴,这是不容置疑的信仰。”更有许多人认为雷电是上帝的怒火。而一些有识之士曾试图用科学的角度解释雷电的起因,但都未获成功。学术界当时比较流行的是认为雷电是“气体爆炸”。

富兰克林不相信这些说法,他一直在思考雷电与摩擦起电是否一致,如果不同又有什么区别。

有一天他加大容量,将儿只莱顿瓶连起来做实验。当实验正在进行时,他的夫人丽达进来观看,一不小心碰倒了莱顿瓶,突然闪过一团电火,随着一声轰响,丽达被电击倒在地,不省人事,经抢救才脱险。

这件事唤起了他的联想,尤其是那伴随轰鸣声的电火,也是电光闪闪,轰轰隆隆。于是他写了《论天空闪电与地下电花相同》一文,送交英国皇家学会,建议搜集雷电进行研究。当皇家学会一些会员听说论文作者刚刚才开始研究电学,就拒绝过目。有的会员说:“这位先生竟想把上帝和雷电分家真是痴人说梦根本没有采纳他的建议。

于是,富兰克林决心自己用实验来证明。1752年7月,他和他儿子在费城做了那个震动世界的电风筝实验。

实验时富兰克林用绸子做了一个大风筝,风筝顶上安上一根尖细的铁丝,用它来捉天电,并用绳子与这铁丝连起来,麻绳的末端拴一根铜钥匙,钥匙塞在莱顿瓶中间。

他和他的儿子一起将风筝放到天空中,这时一阵雷打下来,富兰克林顿时感到一阵麻木,于是他赶紧用丝绸把绳子包起来,继续捉天电。当他用另一只手去靠近钥匙时,蓝白色的火花向他手上击来,天电终于捉下来了。

富兰克林用这种方法使菜顿瓶充电,发现这种天电同样可以点燃酒精灯,也可以用作充电机产生的电来做许多电的实验,从而证明天电和地电是一回事。

实验的成功立即轰动了科学界。英国皇学会授予他金质奖章,他的著作被译成各国文字发表。可是不久,从彼得堡传来了俄国科学院院士黎赫曼被雷电击死的噩耗。黎赫曼和他的学生曼蒙诺索夫为了验证富兰克林风筝实验的结果,在房顶上竖起了一根长约两米的铁棍,金属导线通入房内同一根金属棒相连。一次,当黎赫曼走近金属棒时,被一个拳头大的淡蓝色的火球击中了前额。

黎赫曼的牺牲使富兰克林认识到他们父子在实验中没有出事完全是侥幸。为了避免雷电对人的损伤,他研制了避雷针。当这个新事物在费城刚刚出现时,教会视为异端,居民们觉得是不祥之物。富兰克林自己制造了许多避雷针送给亲友,可是有人白天把它插上屋顶上,夜里又偷偷地拆掉。1762年避雷针开始传入欧洲,法国曾一度下令禁止使用避雷针。在避雷针传入德国的1769年,意大利威尼斯一座教堂被雷击毁,引起地下室的火药爆炸,使3000多人死亡。事实是最有力的宣传。到1784年,避雷针在全欧流行,有人在雨伞上也装上了拖地的金属线。100年后,费城新建一座教堂,教会派人去问发明家爱迪生是否要装避雷针。爱迪生回答:“当然要装,因为老天爷也有疏忽大意的时候!”于是避雷针高高地挺立在教堂的屋顶上,科学又一次战胜了迷信。

富兰克林还研究了带电体之间的相互吸引和排斥、不规则带电导体中的电荷分布、感应起电现象等。

在实际工作过程中,富兰克林创造了许多电学方面的专门名词,例如:正电、负电、导电体、电池(当时指莱顿瓶组,尚未发明今日的电池)、充电、放电等,所有这些名词至今仍在现代电学中沿用。

除了电学外,富兰克林还在许多自然科学方面做出过成就。另外,作为第一个在纯科学领域中享有国际声誉的美国科学家,其对美国后来科学家的示范作用是不言而喻的,同时也第一次向欧洲科学界显示了北美科学家的实力。

1790年4月17日,富兰克林在费城逝世,终年84岁。

库仑定律的产生

从吉伯到富兰克林,人们对电的研究基本都是定性的。也就是说,得出的结果都是描述性的,而不是以数学形式给出结论。首先在电学研究上得出定量关系的是库仑。他发现了著名的库仑定律。

1736年库仑出生于法国昂古莱姆城一个富裕家庭,1761年从美西耶尔工程学校毕业,进入皇家军事工程部队任工程师。工作8年后,他又在埃克斯岛瑟堡等地服役。这时库仑就已开始从事科学研究工作,他把主要精力放在研究工程力学和静力学问题上。

库仑作为知名物理学家,一生成果颇丰。他写过25篇论文,有7篇是有关电磁学的。其中,使他青史留名的是关于电荷间作用力规律的论文。1806年,库仑在巴黎去世。后人为了纪念库仑对电学发展所做出的贡献,把他发现的电荷间作用力规律称为“库仑定律”,把电量单位命名为“库仑”。

18世纪后期,人们开始电荷相互作用的定量研究。在库仑之前,已有好几位科学家对这个问题进行研究,并取得过很大的成就。

1776年,著名化学家普里斯特利(氧气的发现者之一)根据他的实验发现带电金属容器内表面没有电荷,猜测电力与万有引力有相似的规律,两电荷之间的作用力与它们之间距离的平方成反比,但他未能予以证明。1769年,鲁宾逊通过作用在一个小球上电力和重力平衡的实验,第一次直接测定了两个电荷相互作用力与距离的平方成反比。1773年,卡文迫什根据他实验中导体球内表面检测不到的电荷数量推算出电力与距离成反比的方次与2相差最多不超过2%。他的这一实验是近代精确验证电力定律的雏形,可是他的这一实验以及其他重要实验成果到1879年才由麦克斯韦整理公之于吐。由于他的研究成果没有及时发表,没能对当时科学发展起到应有的促进作用。

1785年,库仑用自己设计制造的灵敏扭秤证实了同号电荷之间的斥力与它们之间的距离具有平方反比关系。又类比地球重力场中的重力单摆设计了“电引力单摆”,通过实验证实了异号电荷之间的引力也遵从同样的规律。他还认识到两电荷之间相互作用力与电荷量之积成正比,由于当时对电量还没有一个科学的量度,他便采用相对比较的方法给予了实验证明。后来,高斯根据库仑得出的规律定义了电荷的量度。现在,这一规律被普遍地表述为:“两静止点电荷之间作用力的大小正比于它们的电量乘积,反比于它们之间距离的平方,力的方向沿它们的联线方向,电荷同号时为斥力,异号时为引力。”这就是库仑定律。

库仑的实验得到了世界的公认。库仑定律是电学的第一个定量定律,它的发表标志着电学从定性观察到定量分析的转折,从此电学的研究开始进入科学行列。

电流的发现

从吉伯到富兰克林、库仑,电学的研究已经取得了很大的进展。但这些研究成果都是静电领域的。实验时所使用的电源是储摩擦电的莱顿瓶,实际上就是电容器。实验过程中莱顿瓶放电的时间是很短的,根本无法得到稳定的、长时间的电供应,这大大制约了各种电学实验的开展。人们迫切需要一种能持续提供电的方法。这样,伏打电池便应运而生,电流也被发现了。然而,有趣的是,这一重大的科学发现,却是由一个偶然的事件引起的。

人们很早就发现有些鱼带电,古代的医生曾用带电的鱼给人治病。1751年法国的阿当松研究电鱼时被击昏,醒后觉得电鱼放电同莱顿瓶放电相同。那么其他动物体内是否也有电呢?这就促使人们去寻找动物电。

意大利生理学家伽伐尼长期从事解剖学的研究。1786年的一天,伽伐尼在实验室解剖青蛙,他把青蛙剥了皮,切下蛙腿,放在起电机旁的实验桌上就离开了。这时候他的妻子拿着小刀进实验室,不料刀尖碰到了蛙腿上外露的神经,结果蛙腿剧烈地痉挛,同时出现电火花。她惊奇地把发生的情景告诉了伽伐尼,伽伐尼重复做实验,得到同样的结果。这个意外的发现,引起了治学严谨的伽伐尼的深思:是什么原因导致蛙腿痉挛的呢?

为了解开这个谜,伽伐尼认真地做了一系列实验。

开始时,伽伐尼用铜丝与铁窗连着,在晴天和雨天做实验,青蛙腿都发生痉挛。接着,他只用铜丝去接触蛙腿,结果不发生痉挛。

后来他找了一间封闭的房间,将青蛙放在铁板上,用铜丝去触它,结果一样,蛙腿发生了痉挛。这样就排除了外来电的可能。

以后,他又用其他动物做这个实验。但用玻璃、橡胶、松香、石头等代替金属时,都不发生这样的现象。他根据以上情况总结出这个电是动物本身所有的,只要用一种以上的不同金属与之接触,电就能激发出来,金属只起传导电的作用。他还把这种电叫“动物电”。

1791年,伽伐尼把自己长期从事蛙腿痉挛的研究成果发表在一本科学杂志上。这个新奇的发现立即在学术界引起了很大反响,他的“动物电”的观点,得到了很多人的支持。因为已知有带电的鱼,那么发现青蛙带电,再推出“动物电”概念是顺理成章的。

伽伐尼的这一发现,引起了他的同胞、物理学家伏打的极大兴趣。伏打当时在电学研究上已颇有成就,是帕维亚大学的自然哲学教授,早在1774年他就发明了起电盘。他还发明过验电器和起电器等多种实验仪器。为此他曾于1791年获英国皇家学会科普利奖,并被选为会员。

伏打一开始也接受了伽伐尼的“动物电”观点。他重复了伽伐尼的实验,得到了相同的结果。但进一步的实验研究-使他产生了不同的看法。

他用莱顿瓶的电通过青蛙的肌肉,发现青蛙的肌肉也会发生抽搐现象。由此他得出结论,青蛙肌肉的反应是被动的,蛙腿起的并不是莱顿瓶的作用,它只是一个“验电器”,记录了电荷的通过。他认为并不存在伽伐尼所说的“动物电”。

伏打否定了“动物电”。然而,伽伐尼实验中蛙腿确实抽搐,表明有电产生,那么这电是从何而来的呢?他仔细研究这个实验,注意到该实验中必须要两种不同金属接触,青蛙肌肉才会抽搐这个情况,他猜想,可能是两种不同金属接触时产生的电。

他在自己身上做了一个实验。他用两种金属接成一根弯杆,一端放在嘴里,另一端和眼睛接触,在接触的瞬间就有光亮的感觉产生。他用舌头舔着一枚金币和一枚银币,然后用导线把硬币连接起来,就在连接的瞬间,舌头有发麻的感觉。这个实验说明,两种不同的金属接触会产生电。伏打把这种电称为“接触电”。

伏打认为,每一种金属都含有电液,金属不带电时,电液处于平衡状态,如果把不同金属连接起来,金属内部电平衡被破坏,电液开始运动,一定数量的电液从一种金属转向另一种金属,最终达到新的平衡。由于这种原因,金属便带了电,一个带正电,一个带负电。现代物理学告诉我们,在一定温度下不同金属中电子浓度一般不同。当两种金属形成接触时,在界面附近电子靠热扩散造成宏观转移,使一边比平衡时多出电子,带负电,另一边欠缺电子,带正电,因而就造成了金属接触电势差。伏打还发现,把两种以上不同金属串联起来,两端产生的电位差只和两端金属性质有关而与中间金属无关。这一规律被称为“伏打定律”。

1793年,伏打把接触电的观点公布于世,从而引起了“动物电”和“接触电”长达10年的争论,被称为“蛙腿论争”。1794年,伏打做了一个实验,只用金属不用肌肉组织做实验,也发现了电流的发生,从而使“接触电”的观点占了上风。

在争论期间,双方为了拿出有力证据证实各自的观点,都进行了积极的钻研和反复实验。这种竞争直接导致了伏打电池的发明。

从1792年起,伏打花了3年时间,用各种不同金属搭成一对一对,做了许多实验,在实验中他把金属排成一列:锌、锡、铅、铜、银、金他发现按这个序列,将前面的金属和后一个金属连接起来,前者带正电,后者带负电。这就是“伏打序列”。伏打就这样发现了“接触电位差”,这是伏打引进的新概念。

1799年,伏打经过无数次的实验,终于制成了能产生持续电流的电源。伏打高兴地称它是“人造发电器”。这就是最早的电池,史称“伏打电堆”,也叫“伏打电池”。

电堆是由数十个银与锌的圆板相互叠加而成,在这些圆板之间放上一张浸液片,这样就成了一个电堆,它能产生相当多的电荷。

伏打不仅用这个电堆产生了同莱顿瓶一样的电,而且还具有明显的反复产生的性能。把电堆两端用金属导线连结起来就可以获得持续的电流。

如果用手指接触上下两端,就感到强烈的电击。这种作用与莱顿瓶相似,但不像莱顿瓶一样放光电。

伏打把“伏打电堆”叫做电池组。把接在电池组两端的金属丝触及皮肤的两个地方,一动不动地忍受着。在接触的瞬间,他感到电击,不一会儿他觉得金属接触之处疼得厉害。

在回路闭合期间,这种疼痛一直继续着,断开时就消失了。伏打从这种实验中得出结论:电池组的作用能使电流体持续不断地循环流动,直到断开回路。

1800年,伏打写了一篇《论不同金属材料接触所激发的电》的论文,并且在同年3月20日写信给英国伦敦皇家学会会长尤素福·彭克斯,报告了这个成果。不过这份报告没有立即公开发表,而被当时皇家学会负责论文工作的秘书尼克尔逊和卡利斯尔搁置起来。这两人把自己重做的伏打实验的结果,用他们的名义发表。后来因为伏打的工作尽人皆知,他们的剽窃行为遭到学术界的强烈谴责。

虽然伏打发明的第一个原电池只能产生0.1伏特的电势,但是,它是科学史上最伟大的发明之一,对后来科学技术的发展起到了不可估量的促进作用。即便是在当时,它也一下子为当时的科学研究开辟了一个崭新的局面。

伏打电池出现不久,俄国科学院院士彼得罗夫和英国化学家戴维就用伏打电池各自独立地发明了电弧。1800年,英国的尼科尔逊等用伏打电池成功地电解了水,获得氢和氧,证实了卡文迪什关于水由氢和氧组成的猜测。戴维用伏打电池提取钾、钠、镁、锶、钡等金属。后来奥斯忒发现电池磁效应,法拉第发现电磁感应定律和电化学当量定律等,离开伏打电池,这一切都是难以想象的。

电解的发现使人们对电具有的能力抱有更大的希望。电池组可以使电流持续不断地流动,人们以为这显示电的异常能力,电池具有无限的能力。

有人期待,用它可以造出永动机。可是,不久人们便了解到,电池使电流持续流动时,本身也受到操作,能力显著减低。最后人们也弄清楚了,电流流动时,在电池内的溶液发生电解,由于生成的离子附在电极的周围,在电极处产生了相瓦的电势差,从而使电动势显著下降。

人们为了防止电解极化,开始努力排除电池作用的变化。物理学家丹聂于1836年首次制成了稳定的电池。

其后,许多人在早期电池改进方面做出了贡献。1859年,普朗特发明了反过来利用极化而能够反复充电多次使用的蓄电池。

伏打发明原电池的那一年正是1800年。次年,他在巴黎向拿破仑演示原电池时拿破仑便意识到这是一个重大发明,破格封他为伯爵和参议员。1815年奥地利皇帝也任命伏打为奥地利著名大学哲学院长。

拿破仑还提议设立“伽伐尼电”奖金,每年奖给一位做出巨大贡献的电学家。为了纪念伏打的贡献,后人以他的名字命名了电源的电动势和电路中电势差的单位,即伏特。

在此还需特别提一下的是,关于“动物电”和“接触电”的10年争论,虽然证明用“动物电”的观点解释蛙腿痉挛是错误的,但伽伐尼在蛙腿实验中首先观察到电流现象在电学发展史上的地位是应当肯定的。可以认为,伽伐尼发现了电流,而伏打在电流本源的探索过程中发现了金属接触电现象。

另一方面,伏打对“动物电”的异议,促使伽伐尼进行了更加严密的实验,很快修正了自己的解释,并且从实验中获得了动物体内确实存在动物电的新证据,从而为一门全新的学科——电生理学的建立奠定了基础。目前广泛使用的“肌电图”、“心电图”、“脑电图”等都是这门学科研究成果在医学诊断上的具体应用。

从伽伐尼的一个偶然发现中,引出伏打电池的发明和电生理学的建立,这在科学史上一直传为佳话。难怪伏打真诚地赞扬说:伽伐尼的工作“在物理学和化学史上,是足以称得上划时代的伟大发现之一”。为了纪念伽伐尼,伏打还把伏打电池引出的电流称为伽伐尼电流。

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