电学科学家及其成就「电学名人」

时间：2022-11-21 20:00:48来源：搜狐

今天带来电学科学家及其成就「电学名人」，关于电学科学家及其成就「电学名人」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

摩擦所起的静电和贮存在莱顿瓶中的静电进行放电时，瞬间就消失了，不能形成持续的电流。当富兰克林、利赫曼等科学家冒着生命危险研究静电时，另一些科学家则投入持续电流的研究中。

很显然，持续电流所起的作用，是静电无法比拟的。事实上，我们今天所用的电，绝大多数都是可以在导线中流动的持续电流。发现持续电流后，人类对电的运用才有了突飞猛进的发展。

持续电流的发现，与动物电的发现息息相关。而动物电研究的起点，居然是科学大咖实验中的一条青蛙腿！

伽伐尼：首提“动物电”

公元1786年秋季的一天，意大利博洛尼亚大学的实验室里，伽伐尼（注一）教授正专心致志地做一个解剖青蛙的实验。一只解剖过的青蛙挂在铁架子上。他双手分别拿着不同材质的金属器械，当器械无意中碰到青蛙的大腿时，其腿部的肌肉居然抽搐了一下。

实验中抽动的青蛙腿(来源于网络)

“这是怎么回事？难道青蛙没有死透？”心细如发的伽伐尼没有放过这个偶然的发现，脑中迸发出这个念头。作为闻名全国的医学家，伽伐尼从1859年就开始从医，并在博洛尼亚大学开设医学讲座。公元1766年，他当上大学解剖学陈列室示教教师后，更是热衷于解剖学的学习。为了弄清动物身体的构造，他经常在实验室里解剖小动物。

在长期的动物解剖实验中，伽伐尼对电学产生了极大的兴趣。为了研究方便，他在大学里自建了一个设备完善的实验室：里面不但有许多标本、解剖用具，还有像起电机、莱顿瓶等一样的电设备。深知静电能使活体的肌肉痉挛的伽伐尼，经常利用电击研究生物反应。

为了证明蛙腿是否真的带电，伽伐尼又做了一个实验：他找来一根铁筷子，把蛙腿和铁架子连接在起来，蛙腿上的肌肉同样也发生了强烈的抽搐，就像他过去曾经做过的用莱顿瓶或起电器给青蛙腿通电的情况一样。

“很显然，蛙腿受到电的刺激才抽搐。那么电又是从哪里来呢？”伽伐尼不禁喃喃自语，“看来，要找到电的来源，还要继续做实验。”

伽伐尼画像（网络图）

于是，他选择不同时间、不同条件进行反复试验。他发现，无论晴天还是雷雨天，在屋外还是封闭的房间，重复这个实验，蛙腿都会有收缩。

“动物电！动物电！”伽伐尼兴奋地叫出声来。具有丰富经验的他认为，这个电不是外来电，而是动物本身所有的。两种不同金属与之接触，就把这种电激发出来了。

几年后，伽伐尼把长期从事青蛙腿痉挛的研究成果写成一篇名为《论肌肉中的电力》的论文，并发表在媒体上。文中首次提到“动物电”这一概念。“动物电”观点不但引起科学界的震惊，也得到许多科学家的支持。因为人们早就知道，海洋中像电鳗、电鲶一样的鱼都存在放电现象。一时之间，蛙腿几乎成为实验室的必备物品。

但也有科学家不同意伽伐尼的观点，意大利人伏打就是其中之一。

可放电的电鳗(网络图)

伏打：有创意的实验

伏打（注二）时任意大利帕维亚大学的教授。他从小就聪明好学，青年时代醉心于电学，28岁时发明电盘，并被聘为教授，成为闻名欧洲的电学专家。其实，伏打最先赞同伽伐尼的观点，并认为“动物电”理论“在物理学和化学史上足以称得上划时代的伟大发现之一”。作为一位治学态度严谨的电学专家，他认真阅读伽伐尼的论文后觉得，“动物电”理论要进一步用实验来验证。通过多次实验，伏打开始怀疑伽伐尼的观点。

“看来，要完成伽伐尼的动物电实验，必须用两种不同的金属。如果用两种相同的金属就不会引起蛙腿的收缩。”伏打得出这样的结论。因为他早就发现，电产生于不同的金属与潮湿物体间的接触，蛙腿只起到了检验金属是否带电(即检电器）的作用。

伏打（伏特）画像（网络图）

于是，伏打决定以“哪些金属能让死蛙腿收缩”为主旨进行实验设计。日复一日，通过七年的辛苦研究，他终于有了新的发现。这个发现的基础是一个很简单的实验。他先准备了一个铁架，铁架中间立一根铁棍，然后把一个铜环穿过铁棍落到铁架底部，再穿一个金属锌环，锌环上放一张泡过盐水的纸；接着再放铜环、锌环和纸。如此重复，叠成一个柱状。此时，铁棍两端产生了流动的电。伏打进一步研究得知，这个柱叠得越高，流动的电就越强。这个柱子后来被科学家们称为伏打（或伏特）电堆或伏打（或伏特）电池。

“看来，让死蛙腿收缩的金属并不多。”伏打从这个实验中，仿佛看到了曙光。于是，他用其它的金属环替换铜环与锌环，得出电学方面的两个重要理论：一是换成不同的金属，铁棍就会出现异性电荷，即有了电压；二是不是所有金属接触都会产生电压，比如铝、锌、锡、镉、锑、铋……金属序列中，前一种金属与后面的金属接触时，前面的带正电，后面的带负电，这是世界上第一个电气元素表。

伏打电堆实物及示意图（来源于网络）

公元1800年3月20日，55岁的伏打写成一篇名为《论不同金属材料接触所激发的电》的论文，文中称：电荷就像水一样，可以在线中流动，并且从高电压处流向低电压处。论文经英国皇家学会的刊物发表后，很快引起轰动。人们把伏打的实验用于节目表演或魔术，而法国国王拿破仑也让伏打当众表演电堆的实验。俄国科学院院士彼得罗夫把金属环一直往上叠，一共叠加了4200个，创造了当时伏打电堆的世界之最。为此，他还写一部书，书名也是当时最长的，叫《关于物理学家彼得罗夫在圣彼得堡外科医学院借助有时由4200个铜环与锌环构成的巨大电池组所作的伽伐尼——伏打实验的消息》。

伏打电堆的问世，意味着人们对电的认识跃出了静电的领域：除了摩擦毛皮上的电，莱顿瓶里的电，雷雨中的电，动物身上的电，还有一类可以控制的持续电流。自此，电学进入了飞速发展的电磁效应时期。

科学家们通常把电学发展分为三个时期，即静电、持续电流、电磁。而静电向持续电流的转变，是科学家伽伐尼与伏打从一条青蛙腿入手，锲而不舍、孜孜不倦的科学研究。为此，伏打曾真诚地把伏打电堆称作伽伐尼电堆；而后人为了纪念伏打，则用他的名字“伏”来作为电压的单位。