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格雷发现导体和绝缘体

英国人斯蒂芬·格雷生活在17~18世纪,对科学研究非常感兴趣,但是他挺穷的,拿不出足够的钱买科研所必需的书和仪器。

幸运的是,他有一个叫作格兰维尔·韦利尔的好朋友,这个人十分富有,而且和格雷兴趣相投。他钦佩格雷的才学,于是出资帮助格雷搞科学研究。

格雷

在韦利尔的帮助下,格雷在韦利尔家里建了一个研究电的实验室。

19世纪的一幅版画,描绘了格雷用玻璃棒做静电实验的场面

一天,在实验室里,格雷拿着一根一头拴着金属线的玻璃棒,金属线通过4面墙上的铁钩子,挂在实验室的半空中,另一头引回来,连着一个象牙球。格雷旁边的韦利尔手里托着一块上面放了一片羽毛的木板。

格雷和韦利尔在做导电实验

格雷一边用亚麻布摩擦玻璃棒,一边对韦利尔说:“把羽毛靠近象牙球。”

韦利尔按照格雷说的将羽毛靠近象牙球,但木板上的羽毛纹丝不动。格雷想验证电可以通过金属线传导,但是他们的实验失败了。

经过不断实验、思考,1729年的一个深夜,格雷在朋友的帮助下,终于完成了通过导线传输电的实验。这是有史以来人类第一次把电从一个物体传送到另一个物体上。

格雷和韦利尔所做导电实验的原理图

原来,格雷在实验中用的铁钩子也是电的良导体,所以玻璃棒上产生的电还没有传到象牙球上,就被铁钩子传到地上去了。想到这个,格雷再做实验时,用绸带把铁钩子都包起来,不让金属线和铁钩子直接接触。绸带是电的不良导体,可以防止电从金属线传到铁钩子上,所以玻璃棒上的电就传到了象牙球上。

悬空男孩实验。在这个展示实验中,首先,格雷用绸带将一个8岁的男孩从天花板上吊了起来(充当绝缘体,使电荷不会漏到地上)。然后,他用霍克斯比发电机向这个男孩“充电”。接着,格雷把一本书送到男孩的手边,要求男孩在不碰书页的情况下,做出翻书的动作。当男孩伸手翻书时,由于静电的吸引力,离男孩的手最近的书页自动向男孩的手飘去。随后,格雷又喊来另一位志愿者,让他把手伸到男孩的手近前。这个志愿者随即受到了电击。由于当时做实验的房间的光线很暗,观众甚至可以看到男孩手中放射出的火花

后来,格雷继续进行他的实验,确认了一些物体是电的良导体,一些物体是电的不良导体。不能通过电的物体,现在一般叫作“绝缘体”。这些绝缘材料,如电线上的塑料或者橡胶外皮,现在一般用来隔绝电的良导体。这些应用都是建立在格雷的发现基础上的。

格雷展示他的发现 TFscxwI7u4eWZ16xlXBW+SONfZZzupHUvnsZq/mLnj7VT2sqjmepIRttoca4NaU0

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