“琥珀之力”的流动之谜

王明

顿牟掇芥

（dùn  móu  duō gài）

公元一世纪，我国学者王充在《论衡》中记述了“顿牟掇芥，磁石引针”。顿牟是琥珀，也就是说，琥珀能够吸引芥子之类的轻小物体。这是我国关于静电的最早描述。

天气越来越凉了，大家都不情愿地套上了“秋衣”，其实不是嫌弃它样子“老土”，而是……“啪”！你看看，又被静电给电到了！

也许你还不知道，如果不是静电的启示，我们就不会一步步解开电的奥秘，可能到现在还不会打开“电气时代”的大门呢。

神秘的“琥珀之力”

16世纪的一天，英国人威廉·吉尔伯特被书中讲的一个神奇现象深深地迷住了：书上说，拿出一块美丽的琥珀，把它放在丝绒上摩擦，就可以吸引轻飘飘的羽毛。

这是真的吗？吉尔伯特试验一番，果然如此。

“其他物质有没有一样的功能呢？”吉尔伯特突发奇想。很快，他找来水晶、硫磺、玻璃等物体，分别用丝绒进行摩擦。不出所料，它们都可以吸引轻微物体。

“看来这种吸引力并非琥珀独有，而是普遍存在于物质内部的东西。这到底是什么东西呢？”吉尔伯特陷入冥思苦想中，吃饭在想，躺在床上在想，连走路也在想。来到河边，看到滔滔流走的河水时，他突然有了思路：水无形状，但无孔不入;琥珀等物体吸引轻微物体的力，不就像“隐形水”一样，把东西给牢牢地“粘”住了吗？

吉尔伯特还决定给这种东西取个名字。“总不能叫‘琥珀之力吧？”于是，吉尔伯特根据希腊文字Elektra（琥珀），引入了一个简练的英文名词：electric。这个单词，就是沿用至今的科学概念——“电”。琥珀之所以能够吸引起轻东西，正是在摩擦之后，形成了静电。

.动手小实验

感受“琥珀之力”

1.准备好一把梳子、一张餐巾纸。

2.将餐巾纸撕碎。

3.用梳子在干燥的头发上梳头，然后靠近碎纸屑，碎纸屑因为静电就会被吸起来。

第二个小实验

1.将家里的水龙头打开，把水开小一点，又要保证能形成细小的水流。

2.将梳子在头上摩擦几下，靠近水流，就会发现水流被梳子吸引过去了，上下移动，水流还能跳舞呢！

能装电的瓶子

17世纪中叶，根据摩擦起电的道理，人们制造了静电起电机，但他们还不知道怎样保存电荷，每次用电时都使用静电起电机起电，很不方便。这时，有人就在思考：粮食可以装在麻袋里，水可以装在水桶里，电是看不见、摸不着的东西，能不能也想个什么办法把它装起来呢？

1745年，荷兰莱顿大学的马森布罗克在做电学实验的时候，无意中把一根带电的铁钉放在了玻璃瓶里。不一会儿，当他要把铁钉取出来时，一手拿着瓶子，另一个手刚触及铁钉，意外地感受到了电的刺激。马森布罗克又重复实验了多次，每次都有这样的感觉。后来，他把起电机携带的电荷用金属线引出来，通进一个玻璃瓶子里。当把起电机拿走以后，他一手握瓶、一手触及金属线时，竟然受到了更加强烈的电刺激，他说：“手臂和身体产生了一种无法形容的恐怖感觉，我以为自己的命要没了！”

不久，马森布罗克公布了自己这个意外的发现：把带电的物体放进玻璃瓶里，就可以把电保存起来。多少年来，有多少人为找存放电荷的方法冥思苦想都没有成功，而马森布罗克却在无意中解决了这个难题。就这样，电学史上第一个保存电荷的容器诞生了。由于这个装置是在莱顿城制成的，所以叫莱顿瓶。

搞笑花絮

一位荷兰科学家做类似莱顿瓶的实验，在遭到强烈电击后，他在给友人的信中写道：“蒙上帝怜悯，我才免于一死。我就是为法兰西王国（做贡献）也不愿再冒这个险了。”

电就像水一样会“流动”，人们把电荷在导体中的定向移动，称之为电流。想要形成電流的前提条件，就是要有能够自由移动的电荷，即自由电荷。但是，如果只有自由电荷的话，是不能形成电流的。

人类是怎么学会控制电流的呢？这当中还有一个有意思的故事呢！

青蛙腿的“神谕”

1786 年的一天，意大利解剖学教授伽伐尼和妻子柳契雅正在实验室解剖青蛙。伽伐尼切开一只青蛙的腰部，顺手用一把精巧的黄铜小钩把青蛙穿了起来，随手递给柳契雅，吩咐将它挂起来。妻子顺手将这只死青蛙，挂在了实验桌上的一根横铁梁上。当伽伐尼将第二只青蛙剥开皮正准备再下刀时，突然，柳契雅惊叫一声：“天呀！青蛙又活了。”只见那只靠近铜钩的蛙腿正在一张一弛，抽搐不停。

柳契雅可真有点怕了，瞪着大眼睛。伽伐尼沉思了一会儿，突然大声说：“这是电！摩擦时能使琥珀、丝绸上有电，富兰克林发现了空中的电，我们又发现了青蛙身上的电！”他将解剖刀往桌上一摔，高喊着：“我们又发现了一种电——动物电。”

1793年的一天，伽伐尼来到英国皇家学会表演他的新发现。当伽伐尼让那蛙腿轻轻抽搐起来时，在座的那些名教授、学者一个个目瞪口呆！

都是青蛙“惹的祸”

在台下看表演的有一个人，他虽目不转睛地看伽伐尼操作，却不肯认同伽伐尼的理论。他也是意大利人，名叫亚历山德罗·伏特。作为电学专家的他，哪能服气，他想：谁知那些青蛙是真死假死，有电无电？待我回家去亲自试它一番再说不迟。

果然数月后，这伏特也在皇家学的舞台上来了一个现场“表演”。他照着伽伐尼的样子，把死青蛙挂起来，结果青蛙的腿纹丝不动。伏特说：“根本没有动物电，伽伐尼教授实验时，用的是铜钩和铁棍，实际只要是不同的金属接触就会产生微弱的电流。蛙腿跳动是这种电流刺激的结果。今天我用的是铁钩和铁棍，同一种金属就不会产生电，自然蛙腿也就不动了。”

这时人群里挤出一个人来，大声说：“你刚才的表演是真是假，我回头再去检查，现在我先请你看一样东西。”伏特抬头一看，说话的原来正是伽伐尼本人。这个老头子拎过来一个水桶，他打开盖子，对伏特说：“有没有动物电，只要你伸手摸一下这条鱼，就知道了。就是不知道你敢不敢？”

“这有什么不敢！”伏特卷起袖子伸手向那鱼尾抓去，就听他“哎呀”一声，连忙缩了回来，觉得全身麻酥酥的，一下跌坐在实验台旁，他被电了。伏特被伽伐尼“打败”了。

把伏特电麻的鱼是什么？

电鳗的肌肉组织几乎都能放电，占其身长的80%以上，有数以千计的放电体。电鳗的头部是正极，尾部是负极，每个放电体约可制造0.15伏特的电压，而当数千个放电体一起全力放电时的电压便高达600～800伏特！

反败为胜的伏特

伏特斗法受辱后回到意大利帕维亚大学，从此闭门不出，发誓要弄出个名堂重摆擂台。他这样含辛茹苦地干了七年，终于又有一新的发现。他将一个金属锌环放在一个铜环上，再用一块浸透盐水的纸或呢绒环压上，再放上锌环、铜环，如此重复下去，十次、二十次、三十次，叠成了一个高高的柱状，便产生了明显的电流。柱叠得越高，电流就越强。这就是后人所称的伏打电压或伏打柱，也就是最早的电池。

这是为什么呢？原来，伏特经过实验创立了一个了不起的电位差理论。不同金属接触，表面就会出现异性电荷，也就是说有电压。比如说，铝和锌接触，总是铝的那一端带正电，锌的那一端带负电。

所以，导体中产生电流的条件就是：导体两端存在电压。1801 年 11 月，伏特带着他的仪器来到巴黎，在众多科学家面前演示了自己的实验，终于赢回了尊严！

就这样，人们对电的认识一下子跳出了静电的领域，不再是摩擦毛皮上的电、雷雨中的电，而是能控制的流动的电！

【动动脑】

★安全电压是多少伏？

A. 10VB. 36VC. 220VD. 110KV

★遇到裸露的电线接头，用什么颜色的胶带进行包裹？

A. 白色胶带 B. 透明胶带 C. 黑色胶带

D. 彩色胶带