发明避雷针的人:富兰克林的故事

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本杰明·富兰克林

  除了研究电以外,本杰明·富兰克林对气象学亦有所贡献。为了替他的报章寻找新闻,他经常到农夫市场去收集消息。他发现风暴经常在某地出现,然后在别的地方亦有风暴。他相信两者可能其实是同一个风暴,因此提出风暴会移动,最后衍生了日后出现的天气分析、天气图,改变了单纯依靠目测预报的方法。富兰克林对物理学的贡献主要在电学方面,是探索电学的先驱者之一。为什么这么说呢?

  为了对电进行探索,他曾经作过着名的“风筝实验”,在电学上成就显着,为了深入探讨电运动的规律,创造的许多专用名词如正电、负电、导电体、电池、充电、放电等成为世界通用的词汇。他借用了数学上正负的概念,第一个科学地用正电,负电概念表示电荷性质。并提出了电荷不能创生、也不能消灭的思想,后人在此基础上发现了电荷守恒定律。具体表现为:

  1、说明各种电现象的理论,最早提出电荷守恒定律。

  就在一个简单的放电实验中,富兰克林取得了第一个重要发现。他让A、B两人分别站在木箱上,用莱顿瓶分别使他们带上玻璃电和松香电,又让A、B向站在地上的第三个人C放电,结果都有火花闪现。但是如果A、B带电后先互相握手,再向C放电,结果都没有火花闪现。

  富兰克林由此发现玻璃电和松香电可以互相抵消,于是总结出电荷有两类,他把玻璃电叫做正电,把松香电叫做负电,分别用“+”、“-”符号来表示。并提出了电的单流体学说,他认为:每个物体都有一定量的电,电只有一种。摩擦不能创造出电,只是使电从一个物体转移到另一个物体上,它们的总电量不变。物体上带过量电的称为带正电,不足的称为带负电。由于这些概念的引入,使电成为可以定量的物理量了。

  2、揭开雷电现象的秘密,制作了避雷针

  在1749年到1751年间,富兰克林仔细观察和研究了雷、闪电和云的形成,提出了云中的闪电和摩擦所产生的电性质相同的推测。1752年他在费城进行了震动世界的电风筝实验:在雷电交加的情况下,利用风筝将大气电收集到莱顿瓶中,使其充电,由此证明了他所提出的“闪电和静电的同一性”的设想。

  根据这一理论和他对尖端接地导体放电现象的发现,1750年提出了关于避雷针的建议。这一建议首先于1852年在法国马利大学得到应用。避雷针的发明不仅可以防止闪电所招致的严重危害,揭示了自然力的真实性质。

  他发明了摇椅,避雷针,改进了路灯。发现了墨西哥湾的海流。制定了新闻传播法。最先绘制暴风雨推移图。发现人们呼出气体的有害性。最先解释清楚北极光。被称为近代牙科医术之父。最先组织了消防厅。创立了近代的邮信制度。创立了议员的近代选举法。发现了感冒的原因。

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