“肚”里装电的莱顿瓶
2019-06-13大拇哥
◆大拇哥
电容器是一种容纳电荷的器件。莱顿瓶是最早的电容器,是荷兰物理学家马森布洛克发明的,因马森布洛克是莱顿人而得名。
18世纪,许多科学家对电进行实验研究,然而令他们感到苦恼的是,好不容易得到的电往往会在空气中消失。能否找到一种保存电的方法呢?马森布洛克试图将电能贮藏在装水的瓶子里。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,然后开始试验。他叫助手一手握住玻璃瓶,自己在旁边使劲摇动起电机。这时,助手的另一只手不小心碰到铁棒,猛然感到一阵强烈的打击,身体颤抖了一下,不禁喊叫起来。
马森布洛克注意到这种情况后与助手换位置,让助手摇起电机,自己用右手托住玻璃瓶,左手去碰铁棒,这时他的身体也产生了一种无法形容的感觉,他说:“像受到了雷击。”马森布洛克由此得出结论,把带电体放在玻璃瓶内可以把电保存下来,只是当时他搞不清楚起蓄电作用的究竟是玻璃瓶还是玻璃瓶里的水。
不久,马森布洛克对蓄电装置进行改进,在玻璃瓶的内壁与外壁都贴上金属箔,在瓶子顶盖上插一根金属棒,金属棒上端连接一个金属球,下端通过金属链与内壁相连。这种改进后的瓶子就是莱顿瓶。
莱顿瓶实际上是一个普通的电容器。如果把莱顿瓶的外壁接地,把金属球连接到电荷源上,那么在莱顿瓶的内壁和外壁之间会积聚相当多的电荷,当莱顿瓶放电时可以通过相当大的电流。
莱顿瓶的发明在欧洲引起强烈反响,人们不仅用它做了大量实验,还进行示范表演。有人用它放电杀老鼠,有人用它点燃火药,最壮观的是法国人诺莱特在巴黎一座大教堂前做的表演。他邀请路易十五在现场观看表演,让700名修道士手拉手一字排开,队首的修道士用手握住莱顿瓶,队尾的修道士拿着引线,当莱顿瓶放电时,一瞬间 700名修道士因受电击全都跳了起来,在场的人都深切地感受到了电的威力。
莱顿瓶的发明为科学界提供了一种贮存电的有效方法,使物理学第一次有办法得到很多电荷,并对其性质进行研究。