哪一个世纪发现了电 人类最早在几世纪发现了电 - 八卦娱乐头条

哪一个世纪发现了电 人类最早在几世纪发现了电

文章作者:小 巫 | 2017-08-03 03:20:36
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人类在几世纪发现了电?首先要说明的是 电是一种自然存在的,不是哪个人 谁发明的。 早在公元前585年,古希腊哲学家塞利斯,已经发现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体。 我国在东汉时期的王充在《论衡》一书中

人类在几世纪发现了电?首先要说明的是 电是一种自然存在的,不是哪个人 谁发明的。

早在公元前585年,古希腊哲学家塞利斯,已经发现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体。

我国在东汉时期的王充在《论衡》一书中提到"顿牟掇芥"等问题,所谓顿牟就是琥珀,掇芥意即吸引籽菜,就是说摩擦琥珀能吸引轻小物体。

西汉末年,有关于"玳瑁吸(细小物体之意)的记载,以及"元始中(公元三年)……矛端生火",即金属制的矛的尖端放电的记载。

晋朝(公元三世纪)还有关于摩擦起电引起放电现象的记载:"今人梳头,解著衣,有随梳解结,有光者,亦有声,在对电现象的早期研究中。

最早进行系统研究的首推英国医生威廉.吉尔伯特,他在文章中说:"随便用一种金属制成一个指示器……在这个指示器的另一端,移近一个轻轻摩擦过的琥珀或者是光滑的磨擦过的宝石这指示器就会立即转动"


远在2500多年前,古希腊人就发现用毛皮磨擦过的琥珀能吸引一些像绒毛、麦杆等一些轻小的东西,他们把这种现象称作“电”。

公元1600年,英国医生吉尔伯特(1544~1603)做了多年的实验,发现了“电力”,“电吸引”等许多现象,并最先使用了“电力”、“电吸引”等专用术语,因此许多人称他是电学研究之父。在吉尔伯特之后的200年中,又有很多人做过多次试验,不断地积累对电的现象的认识。1734年法国人杜伐发现了同号电相互排斥、异号电相互吸引的现象。1745,普鲁士(德国的前身)的一位副主教克莱斯特在实验中发现了放电现象。

18世纪中叶,在大洋彼岸的美国,大电学家富兰克林又做了多次实验,进一步揭示了电的性质,并提出了电流这一术语。他认为电是一种没有重量的流体,存在于所有的物体之中。

如果一个物体得到了比它正常的份量更多的电,它就被称之为带正电(或“阳电”);如果一个物体少于它正常份量的电,它就被称之为带负电(或“阴电”)。所谓放电就是正电流向负电的过程。富兰克林的这一说法,在当时确实能够比较圆满地解释一些电的现象,但对于电的本质的认识与我们现在的“两个物体互相磨擦时,容易移动的恰恰是带负电的电子”的看法却是相反。 


富兰克林对电学的另一重大贡献,就是通过1752年著名的风筝实验,“捕捉天电”,证明天空的闪电和地面上的电是一回事。他用金属丝把一个很大的风筝放到云层里去。金属丝的下端接了一段绳子,另在金属丝上还挂了一串钥匙。

当时富兰克林一手拉住绳子,用另一手轻轻触及钥匙。于是他立即感到一阵猛烈的冲击(电击),同时还看到手指和钥匙之间产生了小火花。这个实验表明:被雨水湿透了的风筝的金属线变成了导体,把空中闪电的电荷引到手指与钥匙之间。这在当时是一件轰动一时的大事。一年后富兰克林制造出了世界上第一个避雷针。

电流现象的研究,对于人们深入研究电学和电磁现象有着重要的意义。最早开始电流研究的是意大利的解剖学教授伽伐尼(1737-1798)。伽伐尼的发现源自于1780年的一次极为普通的闪电现象。闪电使伽伐尼解剖室内桌子上与钳子和镊子环连接触的一只青蛙腿发生痉挛现象。


严谨的科学态度,使他没有放弃对这个“偶然”的奇怪现象的研究。他花费了整整12年的时间,研究象青蛙腿这种肌肉运动中的电气作用。最后,他发现如果使神经和肌肉同两种不同的金属(例如铜丝和铁丝)接触,青蛙腿就会发生痉挛。这种现象是在一种电流回路中产生的现象。但是,伽伐尼对这种电流现象的产生原因仍然未能回答,他认为蛙腿的痉挛现象是“动物电”的表现,由金属丝构成的回路只是一个放电回路。

伽伐尼的看法在当时的科学界中引起了巨大的反响,但是,另一位意大利科学家伏打(1745~1827)不同意伽伐尼的看法,他认为电存在于金属之中,而不是存在于肌肉中,两种明显不同的意见引起了科学界的争论,并使科学界分成两大派。

1800年春季,有关电流起因的争论有了进一步的突破。伏打发明了著名的“伏打电池”。这种电池是由一系列圆形锌片和银片相互交迭而成的装置,在每一对银片和锌片之间,用一种在盐水或其他导电溶液中浸过的纸板隔开。银片和锌片是两种不同的金属,盐水或其他导电溶液作为电解液,它们构成了电流回路。这是一种比较原始的电池,是由很多银锌电池连接而成的电池组。但在当时,伏打能发明这种电池确是很不容易的。


伏打电池的发明使人们第一次获得了可以人为控制的持续电流,为今后电流现象的研究提供了物质基础,也为电流效应的应用打开了前景,并很快成为进行电磁学和化学研究的有力工具。

电是怎么存储起来的?

目前,电能存储都是将其转换为其它形式的能量,电→动能、电→化学能等。蓄电池就是将电能转化为化学能存储的。还有这里说到的抽水蓄能,将电能转换为动能与势能。不管哪种方式,其实它的转换效率和存储容量都很低。

发电厂发出多少电,用户就得同时消耗多少电,这个平衡必须满足!即发出电能=消耗电能。如果实际发出的电>实际消耗的电,那么过剩的电能将会转化为热能,造成发电厂的发电机发热甚至爆炸,此时等式变为发出电能=实际消耗电能+发热,因为发热的本质也是消耗电能,所以等式依旧是发出电能=消耗电能;如果实际发出的电<实际要消耗的电,即发出的电不够用,将会造成电能质量下降,比如灯泡变暗甚至不亮,此时等式变为实际发出的电=实际消耗的电(令灯泡变暗甚至不亮所消耗的电),本质其实还是发出电能=消耗电能。

而其他回复中提到的抽水蓄能电厂能够储存电能,实际上是把电能转化为一种能够储存的能量形式(势能,这里不多说),和之前提到的转化为热能是一回事,都是把电能给消耗了,就好比我挣的钱一部分给我老婆花,等式为我挣的钱=我花的钱+借给我老婆花的钱,实际都是我的钱被花了,只是一部分转化为别人替我花掉的形式而已。所以,如果你理解了发出电能=消耗电能,就应该明白了为什么电能不能直接储存的道理了,因为无论如何都会被消耗掉。


现在来回答你所问的用电高峰和低谷时发电厂如何应对不同的用电量:这个问题电网公司通过预测来解决。具体来讲就是:1.通过历史记录来推测,往年的某日的某一时刻用电量是多少,比如夏季的用电量很高,因为居民都用空调了,而晚上用电量高于白天,因为下班后肯定比上班时用电多,再根据最近用电量趋势来进一步修改;2.根据天气等因素进行修正,比如闷热天气用电量高……利用以上方法预测出未来某时的用电量,再通过增加或减少发电机的数量等方式使该时刻的发电量=预测的用电量。

而无论如何,预测不可能精准,总会与实际用电量有误差。微小的误差可以忽略不计;对于较大的误差,电网公司通过一些设备进行补偿;严重的误差,超出了这些设备的补偿能力,就会造成事故,就像之前说的,若发出电能>消耗电能,会造成发电机发热甚至爆炸;若发出电能<消耗电能,就会导致电器在不正常的电能下运行,造成电器损坏。简单点来说,应对高峰和低谷的用电量差异,电网采取的措施就是预测,预测准了万事大吉,预测不准造成事故了预测人员就会受处分甚至撤职。


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