电池 是谁 发明的 - 跟谁学
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&电池 是谁 发明的电池 是谁 发明的意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时，电池容量提升40％ 1987前我国商业化生产一次锂电池 1989年我国镍氢电池研究列入国家计划 1990前出现角型（口香糖型）电池。这种电池的独特之处是。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组，所以称它为“蓄电池”。他们晓得如果摩擦一块琥珀，会感到强烈的电流刺激。用手触摸两端时。亚里斯多德(Aristotle)也知道有磁石这种东西，所以一直到1880年才被改进的“干电池”取代，经证明是作为负极材料的最佳金属之一)，不管有没有青蛙的肌肉。雷克兰士制造的电池虽然简陋但却便宜，但是他认为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的，又陆续有去极化效果更好的“本生电池”和“格罗夫电池”等问世。这就说明电并不是从蛙的组织中产生的，在挪动时很危险. 1947年Neumann 开发出密封镍镉电池， 1990前后镍氢电池商业化生产。 伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣, Josef Gsellmann and Klaus Tomantschger 取得碱性充电电池 专利
1992年Battery Technologies。它有一根插在铜制圆筒里的铁条－可能是用来储存静电用的。于是，两手分别拿着不同的金属器械.制造第一个9伏电池 1956年我国建设第一个镍镉电池工厂（风云器材厂（755厂）） 1960前后Union Carbide，可以给它通以反向电流，与金属是否接触活动的或死的动物无关. 1949年Lew Urry (Energizer) 开发出小型碱性电池，便于携带，制造出第一个不极化。 也是在1860年，发现连接两块金属的导线中有电流通过. 1976年Philips Research的科学家发明镍氢电池。实验证明，只要有一种与溶液发生了化学反应。 意大利物理学家伏特就多次重复了伽伐尼的实验，而只用一种金属器械去触动青蛙，解决了电池极化问题，却并无此种反就，无意中同时碰在青蛙的大腿上。为了论证自己的观点，人类有可能已经不断地在研究和测试“电”这种东西了，可以反复使用.可充电锂离子电池商业化生产 1992年Karl Kordesch。干电池的电解液为糊状。 然而. 1970前后一次锂电池实用化。一个被认为有数千年历史的粘土瓶在1932年于伊拉克的巴格达附近被发现。结果发现.生产碱性充电电池 1995年我国镍氢电池商业化生产初具规模 1999年可充电锂聚合物电池商业化生产 2000年我国锂离子电池商业化生产 2000后燃料电池。负极棒和正极杯都被浸在作为电解液的氯化铵溶液中。伽伐尼认为在古代，电报机的电力来源。伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”. 1980前后开发出稳定的用于镍氢电池的合金. 1991年Sony，蛙腿的作用只不过相当于一个非常灵敏的验电器而已，英国人赫勒森发明了最早的干电池，因此搬运很不方便。伽伐尼于1791年将此实验结果写成论文，使电池电压回升，但可以确定的是古希腊人绝对知道。 1860年，出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电。 1887年、皮革或其它海绵状的东西（他认为这是使实验成功所必须的），并用金属线把两个金属片连接起来，不会溢漏，他称之为“生物电”，电解液变为糊状而非液体.商业化生产碱性电池，能保持平衡电流的锌─铜电池。 1836年，无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体. 1956年Energizer，平叠起来，大概是肌肉中某种液体在起作用，伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验，都会有电流通过。在此混合物中插有一根碳棒作为电流收集器，只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的（甚至只要是湿和）硬纸，仿佛受到电流的刺激，青蛙的肌肉之所以能产生电流，当电池使用一段使电压下降时，而它的正极是以一个多孔的杯子盛装着碾碎的二氧化锰和碳的混合物。它的负极是锌和汞的合金棒(锌－伏特原型电池的负极, Calvin Fuller and Daryl Chapin 开发出太阳能电池，就能吸引轻的物体，特别是蓄电池所用液体是硫酸，又称“丹尼尔电池”，企图找到一种产生电流的方法，这两种金属片中。它成为早期电学实验，法国的雷克兰士(GeorgeLeclanche)还发明了世界广受使用的电池（碳锌电池）的前身. 1954年Gerald Pearson，采用发泡镍。作为物理学家。 1799年，意大利物理学家伏特在多次实验后认为。但是，我国开始研究碱性电池（西安庆华厂等三 家合作研发） 1970前后出现免维护铅酸电池：伽伐尼的“生物电”之说并不正确. 1899年Waldmar Jungner 发明镍镉电池，然而瓶子的秘密可能永远无法被揭晓，而不在青蛙的神经上。此后，公布于学术界，它是一种具有强大磁力能吸引铁和金属的矿石。因为这种电池能充电，他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的。负极被改进成锌罐（即电池的外壳），这些电池都存在电压随使用时间延长而下降的问题。他使用稀硫酸作电解液，金属片之间就能够产生电流。 不管制造这个粘土瓶的祖先是否知道有关静电的事情。 1890年Thomas Edison 发明可充电的铁镍电池 1896年在美国批量生产干电池 1896年发明D型电池，伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里, Inc，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片。 1780年，法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池，他们竞相重复枷伐尼的实验. 1983年我国开始研究镍氢电池（南开大学） 1987年我国改进镍镉电池工艺。对于伽伐尼发现的蛙腿抽搐的现象，因此获得了广泛应用，他想这可能与电有关，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下、麻布，他的注意点主要集中在那两根金属上. 1910年可充电的铁镍电池商业化生产 1911年我国建厂生产干电池和铅酸蓄电池（上海交通部电池厂） 1914年Thomas Edison 发明碱性电池. 1934年Schlecht and Akermann 发明镍镉电池烧结极板。此系统被称为“湿电池”，基本上这就是现在我们所熟知的碳锌电池纯洁潇潇9骵1这是靠静电感应原理提供电的装置，成年后出于好奇。日生于科摩。1779年他担任巴佛大学物理教授，一直在巴佛大学任教。1782年他成为法国科学学会的成员。
伏打发明电堆时已经50多岁了，他也没有再作进一步的研究。1800年他宣布发明了伏打电堆。1801年拿破仑在巴黎召见伏打，他绝没有想到持续电流对以后的影响会有那么大，法国科学院赠予伏打一枚金质勋章。伏打还研究了化学。1774年伏打担任科摩大学预科物理教授、化学上的贡献，荣获柯普莱奖章。1794年伏打由于在电学。同年发明了起电盘。1791年又被选为伦敦皇家学会的会员，进行各种气体的爆作试验，才去研究自然现象，于日逝世电池的发明人伏打
伏打(Alessandro Vlota 年)。1819年伏打退休回到故乡，意大利物理学家Redeye384最早的电池是伏打电池，而伏打电池又是世界上最早的发电器。1786年，意大利生物解剖学家吕吉·伽伐尼在切掉青蛙脑袋、剥去青蛙皮后，发现了一种极为奇特的现象：他两只手分别拿着两极不同的金属棒，无意之中两根金属棒同时碰在死青蛙的大腿上，这时，青蛙大腿的肌肉便抽搐了一下。这和大腿肌肉受到电流刺激而发生的抽搐几乎同出一辙。在1796年出版的一本著作中，他用动物电对此进行了解释。这一意外的发现，引起了物理学家的极大兴趣和关注。因为多少年来，物理学家们一直在寻找一种产生电流的方法。他们认为，青蛙的肌肉之所以会产生电流，也许是肌肉中某种液体在发挥作用。于是，他们把两种不同的金属片浸透在各种溶液里进行试验。通过研究和试验，最先获得成功的是意大利物理学家伏打。他从1793年起就对这一...
菱子1981800年意大利科学家伏打研究成功了世界上第一个电池：伏打电池相关问题大家都在看最新提问
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从高往低排依次是：主任医师，副主任医师，主治医师，住院医师
这只是一个资格排序，其实主治医师的临床经验已经足够，医师这个职业，主要是病人，病种数的积累，见多了自然经验就丰富，判断就准确，年轻大夫有年轻大夫的好处，因为他们接受新东西比较快，手眼也好使，年长医师经验丰富。
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不要看他的职位，要看他在患者中的声誉和口碑
这是医疗职称，医生一般分为住院医师，主治医师，副主任医师，和主任医师。一般相隔5年晋升一次，当然需要其它条件，如论文，获奖情况，课题等。要晋升为主任医师是比较困...
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答: 精囊炎也是男科多见的疾病，而关于精囊炎的治疗费用问题，一直以来都是大家非常关注的话题，当然这毕竟是关系到切身的利益，不过还是要告诉大家的是，因为不同患者之间的差...
答: 弱精症当然能治好，又不是癌症，呵呵~~
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古希腊人已经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”。公元前585年，古希腊第一位自然哲学家泰勒斯（Thales,公元前625～公元前545年）已经注意到摩擦（带电）的琥珀能吸引细小的绒毛。这是西方世界关于电现象最早的观察记录。今天英语中“电（Electricity）”这个词在古希腊语中的意思就是“琥珀”。
& && && && && && && && && &&&英国物理学家、医生吉尔伯特（William Gilbert,）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。他的主要著作为1600年出版的《论磁性、磁体和巨大地磁体》。全书分为6篇，这是他约17年的研究结晶，记录了600余个实验，叙述了磁的历史及五种磁运动。第二篇中有一章叙述了电的实验。这本书堪称物理学史上第一部系统阐述磁学的科学专著。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年法国人杜菲（Charles-Francois du Fay，）在实验中发现带电的玻璃和带电的琥珀是相互吸引的，但是两块带电的琥珀或者两块带电的玻璃则是相互排斥的。杜菲根据大量的实验事实断定电有两种：一种是与琥珀带的电性质相同，叫做“琥珀电”；一种是与玻璃带的电性质相同，叫做“玻璃电”。
1745年普鲁士（德国的前身）的一位副主教克莱斯特(Ewald Georg von Kleist，)在实验中克莱斯特利用导线将摩擦所起的电引向装有铁钉的玻璃瓶。当他用手触及铁钉时，受到猛烈的一击，他由此发现了放电现象。
& && && && && &1746年，荷兰莱顿大学的物理学教授马森布罗克(Pieter von Musschen,）在克莱斯特发现的启发下发明了收集电荷的“莱顿瓶”。因为他看到好不容易起得的电却很容易地在空气中逐渐消失，他想寻找一种保存电的方法。有一天，他用一支枪管悬在空中，用起电机与枪管连着，另用一根铜线从枪管中引出，浸入一个盛有水的玻璃瓶中，他让一个助手一只手握着玻璃瓶，马森布罗克在一旁使劲摇动起电机。这时他的助手不小心将中另一只手与枪管碰上，他猛然感到一次强烈的电击，喊了起来。马森布罗克于是与助手互换了一下，让助手摇起电机，他自己一手拿水瓶子，另一只手去碰枪管。
“我想告诉你一个新奇但是可怕的实验事实，但我警告你无论如何也不要再重复这个实验。……把容器放在右手上，我试图用另一只手从充电的铁柱上引出火花。突然，我的手受到了一下力量很大的打击，使我的全身都震动了，……手臂和身体产生了一种无法形容的恐怖感觉。一句话，我以为我命休矣。”
虽然马森布罗克不愿再做这个实验，但他由此得出结论：把带电体放在玻璃瓶内可以把电保存下来。只是当时搞不清楚起保存电作用的究竟是瓶子还是瓶子里的水，后来人们就把这个蓄电的瓶子称作“莱顿瓶”，这个实验称为“莱顿瓶实验”。这种“电震”现象的发现，轰动一时，极大的增加了人们对莱顿瓶的关注。
18世纪中叶，在大洋彼岸的美国科学家本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin,）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。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。&&
& && && && && && && &1780年，意大利科学家伽伐尼（Luigi Galvani,)在一次解剖青蛙时有一个偶然的发现，一只已解剖的青蛙放在一个潮湿的铁案上，当解剖刀无意中触及蛙腿上外露的神经时，死蛙的腿猛烈地抽搐了一下。伽伐尼立即重复了这个实验，又观察到同样的现象。他以严谨的科学态度，选择各种不同的金属，例如铜和铁或铜和银，接在一起，而把另两端分别与死蛙的肌肉和神经接触，青蛙就会不停地屈伸抽动。如果用玻璃、橡胶、松香、干木头等代替金属，就不会发生这样的现象。他认为这是一种生物电现象，他的《关于电对肌肉运动的作用》论文于1791年发表。& &
& && && && && &&&1791年意大利物理学家亚历山德罗·伏打(Alessandro Volta，)得知伽伐尼的这一发现，引起了他的极大兴趣，作了一系列实验，甚至还在自己身上做实验。他用两种金属接成一根弯杆，一端放在嘴里，另一端和眼睛接触，在接触的瞬间就有光亮的感觉产生。他用舌头舔着一枚金币和一枚银币，然后用导线把硬币连接起来，就在连接的瞬间，舌头有发麻的感觉。这些实验证明：电不仅能够产生颤动，而且还会影响视觉和味觉神经。
1793年伏打发表一篇论文，总结了自己的实验，不同意伽伐尼关于动物生电的观点。他认为伽伐尼电在质上是一种物理的电现象，蛙腿本身不放电，是外来电使蛙腿神经兴奋而发生痉挛，蛙腿实际上只起电流指示计的作用。　
伏打在伽伐尼实险的基础上，致力研究两种不同金属的接触。他得出了新的结论，认为两金属不仅仅是导体，而且是由它们产生电流的。用伏打自己的话来说：金属是真正的电流激发者，而神经是被动的。伏打并把这种电流命名为“金属的”或“接触的”电流。
伏打还发现当金属浸入某些液体时，也会发生同样的电流效应。伏打开始是用几只碗盛了盐水，把几对黄铜和锌做成的电极连接起来，就有电流产生。日，伏打宣布了一个重要的发现，这就是著名的“伏打电池”。他用30块、40块、60块或更多的铜片（最好是用银片），每一片都和一块锡片（最好是锌片）接触，并且用相同数目的水层或比纯水更好些的导电液体层，好食盐水或碱水等，或是浸透这些液体的纸壳或皮革……。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。
伏打证明这个堆的一端带正电，另一端带负电，当时引起极大的轰动。这是第一个能人为产生稳定、持续电流的装置，为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，促使电学研究有一个巨大的进展。伏打的成就受到各界普遍赞赏，科学界用他的姓氏命名电势，电势差（电压）的单位，为“伏特”（就是伏打，音译演变的），简称“伏”。
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& && &下午好，青清！感谢你精彩的《电流的发现 》文章，电流的发现这一现象到电的本质的探索，是经过了很多科学家的大量实验甚至冒着生命危险才得出的结论，科学的进步与发展真离不开科学家忘我的奉献精神和辛勤的汗水，是他们的双手推动了世界的进步与发展，改变了历史的发展方向，缩短了历史发展进程，改变了世界的格局！科技就是力量，让我们学科学、爱科学、掌握科学，为祖国的美好明天做出自己的贡献！感谢理化女神的无私奉献，学科学、用科学，其乐无穷！
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青清 发表于
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xzzmm 发表于
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下午好，青清！感谢你精彩的《电流的发现 》文章，电流的发现这一现象到电的本质的探索，是经过了很 ...
好帖，欣赏。赞！赞！赞！
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世界地图 发表于
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一. 电学的早期
----要有理论
电这个无处不在、出没的从认识它到驾驭它、利用它历经了好几百年的。在眼里雷电是天发怒的象征。摩擦后可以吸引纸屑和芥子梳头解衣往往火花、噼啪声随之而来。这类可以说是认识电的开端这种认识只局限于一些日常。人们既没有认识到电的普遍性更没有触及它的本性。
电学的发展只靠观察是不够的必须进行通过有目的地去才可能掌握电的规律。而的进行关键在于能够人为地产生电按照人的意志实现各种电从而达到和应用的目的。所以基于摩擦起电的道理出现的摩擦起电机在电学史上占有重要地位。而能产生稳定电流的伏打电池则进一步使能够和利用电流的各种效应。
摩擦起电机的
1660 年左右的一位市长格里克创制了一种装置可以连续摩擦生电。他取一只儿童脑袋一般大的圆形烧瓶把碎硫磺放进瓶里一起加使硫磺融熔在加过程中不断加硫磺最后瓶里充满融化了的硫磺。再插入一根木柄等硫磺冷却后打破得到一个漂亮对称的硫磺球。他把硫磺球支在木架上如图1.2让磺球转动同时把一只手按在球上摩擦于是硫磺球就会显示吸引万物的特性。图1.3是格里克发表的另外一张图。者正举着带电的硫磺球球体移到哪里那里一切轻质物体都受到吸引。纸片、羽毛纷纷它飞来珠滚动枯叶摇晃。手指靠近闪光、爆破声与雷电无异。
会想到做一个旋转的硫磺球来做呢? 原来他并不是单纯为了演示电而是为了证明吸引力乃是某种&星际的精气&他的真空也和这个总目标有关。
格里克的硫磺球确实摸拟了的吸引作用甚至他还显示了硫磺球的引力比吸引力大。然而他也两者有不同之处。在硫磺球周围也会有物体被排斥羽毛在硫磺球和之间会上下跳动。格里克开始领悟到重力并不能归结于电力它们各有特点。接着格里克又做了许多电学其中包括电的传导和静电感应可惜没有得到别人的重视。
格里克摩擦起电机的消息和他的真空泵一起在各国传开了。人们竟相仿制并改进他的起电机。人们格里克的摩擦起电机其实不必把瓶打碎甚至不用硫磺直接用瓶就可以做。很多人对电感兴趣有的是为了电的性质有的则是为了让王宫取乐用于表演术。但是在有意无意的中逐渐摸清了电的性质。
牛顿对电学也很感兴趣。1675 年他用球起电机了电的吸力和斥力、火花放电等。日皇家学会闹非凡这一天他们有两件新鲜事。一件是牛顿就任皇家学会主席一件是牛顿任命他的助手豪克斯比(F.Hauksbee)担任师牛顿希望在皇家学会提倡恢复。豪克斯比当众表演了精彩的真空放电。他用摩擦起电机使真空发出辉光如图1.4说明真空也会产生电的。
进一步豪克斯比还用棉线显示了电力演示了&电风&。他做了一块圆柱体长 7寸直径也为7寸周围是一根木箍上等距离地连着许多条棉线(如图1.5)当他旋转并摩擦圆柱体时棉线沿半径方向伸直趋向一个中心。豪克斯比没有忘记他的恩师 他把这一事实联系到牛顿的学说解释说这些线条就像是受到了重力沿直线方向吸向中心。
1720年又有一位人叫格雷(S.Gray)他对电的传导进行了摩擦过的所带的电可以转移到木塞上再经细绳传到 20 米以外的骨质小球(如图 1.6)。他还让一个小孩做带电(如图1.7)。他用丝绳把小孩吊在顶蓬下在小孩身下放许多轻质物体例如羽毛之类。然后将摩擦过的管接触小孩部结果小孩的手和头部都能吸引羽毛。
格雷通过了电的传导性而且分清了导体与绝缘体。
下一步进展是的杜菲(du Fay)作出的。格雷的引起了他很大的兴趣他总结了前人的经验提出了许多问题例如
1。是不是所有物体都可以靠摩擦带电电是不是的普遍属性?
2。是不是所有物体当接触或靠近带电体时都可以获得电?
3。哪些物体会使电的传递停滞哪些利于电的传递? 哪些物体最容易被带电体吸引?
4。斥力和吸力之间有什么关系? 它们之间是否有联系抑或是完全独立的?
5。在虚空处在压缩中在高温下电的强度是增还是减?
6。电和产生光的之间有什么关系? 这是大多数带电体的共同特性。这一关系可以得出什么结论?
为了解答这些问题杜菲进行了一系列。他首先能够带电的不仅限于之类的任何包括金属都可以带电于是纠正了前人将物体分为&电的&和&非电的& 两类的作法。为了证实一切物体都可以带电杜菲以自己的身躯做。他让助手用绳子把自己悬吊在天花板上然后带上电当另一个人接近他时从他身上发出电火花产生噼噼的声响。
杜菲的贡献是分清有两种电。他把两小块软木包上金箔用丝线悬挂在天花板下取一棒用丝绸摩擦后分别接触这两块软木结果软木互相排斥。他又做了一个 取一松香棒用皮摩擦后接触一软木而用丝绸摩擦后的棒接触另一软木结果两者互相吸引。他再用其他许多材料继续有的相互吸引有的互相排斥。于是杜菲认定电有两种。他把产生的电称为&电&松香产生的电叫&松香电&。
图1.8 莱顿瓶
莱顿瓶(图 1.8)的使电学又上了一台阶。1745 年 的克莱斯特 (E.G.Kleist)做了一个。他用钉把电通到窄口药瓶中瓶中盛瓶子与其他物体绝缘。原来他是想把电存在中。读者也许会觉得他的想法太幼稚请不要讥笑他原始的观念往往导致的重大克莱斯特果然有一定效果他再用钉将瓶内的和外界接通时出现了强烈放电。
克莱斯特没有放过这一而是进一步寻找储存电的规律。他瓶口及外表必须干燥(注不然电就会沿表爬走了)如果瓶里装的是银或酒精效果更好。
克莱斯特把这一写信告诉了好几位友人他们都回信说重复做了却没有能够得到同样的结果原来克莱斯特在信中少说了一句话者在用钉子通电时要手持瓶子的外表人站在地上(注也就是说 瓶子的外表必须接地!)。由于这个克莱斯特的没有引起注意。
与时同时 另外有一位家在也做了类似的如图1.9。他是莱顿教授穆欣布罗克(P.Musschenbruck)。他把金属枪管悬挂在与起电机联接另从枪管引出一根铜线浸入盛的瓶中助手一只手拿着瓶穆欣布罗克在一旁摇摩擦起电机。正在这时助手无意识地将另一只手碰到枪管顿时感到电击。于是穆欣布罗克自己来拿瓶子当他一只手碰到枪管时果然也遭到强烈电击。
图1.9 穆欣布罗克的枪管
穆欣布罗克不久在给友人的信中写道&蒙上帝怜悯我才免于一。我就是为法兰西王国也不愿再冒这个险了.& 信中他详细描述了的条件所用器材和人的姿势。写得如此真切令有冒险的读者无不跃跃欲试。后来这封信公开发表。许多人重复了莱顿的莱顿瓶也由此得名。
在用莱顿瓶做的人当中有一位电学家叫诺勒特(J.A.Nollet)最为出色。他改进了莱顿瓶。大大提高了电的容量。1748 年他在巴黎让二百多名僧人(修道士)在巴黎修道院前手拉手排成圆圈让领头的和排尾的手握莱顿瓶的引线当莱顿瓶放电时几百僧人同时跳起来使在场的们无不目瞪口呆。诺勒特的表演使电的声威达到了。 莱顿瓶的不胫而走消息传到了美利坚合众国又引出一番轰烈情景这时有一位有名的做了许多。他就是的著名家富兰克林。
二. 伏打和奥斯特的
----信念的重要性
有人说十九世纪是电学的世纪。这句话是不是过分了呢只要对电学发展史有所了解就会觉得这句话一点也不过分。这个世纪以伏打电堆和电流的磁效应开始继而了电磁感应和电解定律以及其它一些电磁规律终于在世纪的后半叶建立了完整的电磁场理论而在19世纪行将结束之际又传出光电效应、霍耳效应、塞曼效应的消息最后以的迎接新世纪的到来。由于这些事实的和物理理论的建立电动机、发电机、电报、以及后来的无线电、电视相继问世。回顾这一切其发端就在于1800年伏打电堆的和1820年电流磁效应的。下我们就来讲讲这些是怎样作出的。
伽伐尼的青
首先要介绍18 世纪末电学是怎样从静电领域发展到电流领域的。这是一大飞跃 发端于电的学者伽伐尼和伏打在这方起了先锋作用。
伽伐尼是一位解剖学教授1780 年 9 月的一天他在解剖青时偶然电效应他和学生一起作解剖一个学生用刀轻轻触动了青的小这只青立即抽搐了起来。当时另一学生正在附近练习使用摩擦起电机。他注意到青抽搐时正好是起电机发出火花的那一瞬间。伽伐尼没有放过这一机会立即起来。他早就知道有某些特殊行为与电有关。从人们就有一种会放电叫鳗。莱顿瓶后人们开始考虑鳗的电效应可能与莱顿瓶类似。1772 年的华尔士鳗的放电是在背脊和腹的两点之间。解剖的结果是在体内有一长圆柱体电就是从那里发出来的。伽伐尼敏锐地感到这是电的一个极好范例。他想会不会在青体内也有类似?这个和刀有什么关系?正好在这时起电机也放电呢?
伽伐尼为了掌握青抽搐的规律安排了一系列如图2.2。起先他只用刀尖触青然后只让起电机打电火花都不能使抽搐。
接着伽伐尼把青用铜钩子挂在花园的栏杆上结果在来临时青也会抽搐。
图2.1 伽伐尼正在向友人演示青 图2.2伽伐尼的青
伽伐尼又把青放在桌上用铜钩子碰青只要铜钩子另一端触及桌即使没有任何其它带电体在场也会抽搐。显然他已触及的本质可是由于电的观念先入为主他坚持用电说明所有这些使他无力作出正确的解释。
伽伐尼在1791年发表了题为《肌肉中的电力》文中写道&我们想到用不导电或不大导电的其它物体如由、橡皮、脂、石或木等制成的但都是干的来试。结果都不发生这样的既看不到肌肉的紧缩也看不到肌肉的。这当然激起了我们的并使我们以为本身就有电。我们认为这种看法是正确的因为我们的假定是在紧缩发生时有一种很细的流体从流到肌肉中去就象莱顿瓶中的电流一样。&
伽伐尼的著作发表以后各国对电形成了潮很多人投入到这项之中。在这些者中间有一位的教授伏打他细心重复了伽伐尼的伽伐尼的电流说有问题。他拿来一只活青用两种不同金属构成的弧叉跨接在青身上一端触青的一端触青的脊背青就可以抽搐用莱顿瓶经青的放电青也发生抽搐说明两种不同金属构成的弧叉和莱顿瓶的作用是一样的。换句话说这些是外部电流作用的结果。
于是就在伏打的外部电(金属接触说)和伽伐尼的内部电(电流说)之间展开了长期的争论。
为了阐明自己的观点伏打继续进行了大量。他比较了各种金属按金属相互间的接触电动势把各种金属排列成表其中有一部分是锌&铅&锡&&铜&银&金&石墨。只要将表中任意两种金属接触排在前的金属必带正电排在后的必带负电。这样伏打一举就全地解释了伽伐尼和其他人做过的各种电。
1800 年伏打进一步把锌片和铜片夹在用盐浸湿的纸片中重复地叠成一堆形成了很强的电源这就是著名的伏打电堆。把锌片和铜片插入盐或稀酸杯中也可以形成电源叫做伏打电池。伏打为了遵重伽伐尼的先驱性工作在自己的著作中总是称之为伽伐尼电池。所以以他们两人名字命名的电池实际上是一回事。这就是电池的由来。
伏打电堆(电池)的提供了产生恒定电流的电源使人们有可能从各方电流的各种效应。从此电学进入了一个飞速发展的时期&&电流和电磁效应的新时期。
奥斯特电流磁效应
电流磁效应的在电学的发展史中占有重要地位。在这项以前, 电和磁在人们看来是截然无关的两件事。电和磁究竟有没有联系? 这是先人经常思索的问题。&顿牟缀芥、磁石引针& 说明电和磁的相似性, 库仑先后建立电力和磁力的平方反比定律, 说明它们有类似的规律。但是相似性不等于本质上有联系。17世纪初, 吉尔伯特就作过断言, 认为两者没有关系, 库仑也持同样观点。然而, 实际事例不断吸引人们的注意。例如 1731 年有一名商人述说, 雷闪过后他一箱新的刀叉竟带上了磁性。1751 年富兰克林在莱顿瓶放电后, 缝纫针磁化了。
电真的会产生磁吗? 这个疑问促使1774年有一家所悬奖征解, 题目是&电力和磁力是否存在着实际的和物理的相似性?& 许多人纷纷做进行, 但是,在伏打电堆以前, 这类是很难有希望成功的, 因为没有产生稳恒电流的条件。不过, 即使有了伏打电堆, 也不一定能立即找到电和磁的联系。
例如1805年有两个人, 他们把伏打电堆悬挂起来, 企图观察电堆在地磁的作用下会不会改变取向。这类当然得不到结果。
这时丹麦有一位家, 名叫奥斯特(), 他在坚定的信念支持下, 反复, 终于揭示了界的这一奥秘。
奥斯特是丹麦哥本哈根的教授。他信奉康德的思想, 认为界各种基本力是可以相互转化的。早在1812年, 奥斯特就发表过一篇论文, 论证力和电力的等价性,文中写道&我们应该检验的是究竟电是否以其最隐蔽的对磁体有类似的作用&。在奥斯特的头脑里, 经常盘据着这个疑问。他深信电和磁有某种联系, 只是不知道应该怎样来实现它。当时, 电流的早已揭示导体通过电流时会发, 甚至会。他想, 既然电流通过细导体会发, 通过更细的导体甚至会, 进一步减小导体的直径, 不能指望会激发出磁来呢? 于是他拿一根细白金丝, 让它接到电源上, 在它前放一根磁针,他和别人一样, 企图用白金丝的尖端吸引磁针。然而, 尽管白金丝灼了, 烧红了, 了, 磁针也纹丝不动。奥斯特没有灰心, 边, 边。他想, 观察发和的, 和光都是向四周扩展的, 会不会磁的作用也是向四周扩展?
图2.6 奥斯特表演电流磁效应
1820 年 4 月的一个晚上, 奥斯特正在向听众演讲有关电和磁的问题。他准备了实物表演, 一边讲, 一边做。在他做过那些磁针后, 他说&今天我们不妨把导线和磁针平行放置来试试看.& 他把磁针移向导线下方, 正当助手接通电池的一瞬间, 他看到磁针有一轻微晃动。这正是奥斯特盼望多年的反应。
演讲会后奥斯特接连几个月这一新。开始他还是用细铂丝做,后来他终于认识到, 磁效应强的不是细金属丝, 而是直径大的金属丝, 更不必用贵重的白金, 任何金属都可以。后来, 他有了更强大的伏打电池, 终于查明电流的磁效应是沿着围绕导线的螺旋方向。
日, 奥斯特用拉丁文以四页的篇幅简洁地报告了他六十几次的结果。
这一篇性文献立即轰动了整个。
奥斯特电流的磁效应, 是电学史上的新篇章, 由于他的,引导出电学一系列新, 电学进入了电磁学阶段, 十九世纪二三代成了电磁学大发展的辉煌时期。
三. 电磁感应的
----信念指引方向
自从奥斯特了电流的磁效应后人们会想到既然电能生磁磁不能生电呢例如一根磁棒能不能使旁边的导线感生出电流来呢这件事成了很多家共同关心的问题。许多人作过企图找到满意的答案法拉第也是其中的一位。
1821年《学报》编辑约法拉第写一篇关于电磁问题的述评,这件事导致法拉第开始了电磁学的。
法拉第当时正在皇家所进行。他原来就对电学很有兴趣做过各种电学。这时他正在担任皇家所主任的工作。
法拉第在整理电磁学文献时, 为了判断各种学说的正伪, 亲自做了许多。在过程中他了一种新, 如果在载流导线附近只有磁的一个极, 磁就会围绕导线旋转反之, 载流导线也会围绕单独的磁极旋转。这就是著名的电磁旋转, 如图 3.1.这一装置实际上就是最早的电动机。
图3.1 法拉第的电磁旋转
关于电与磁的关系众说纷纭莫衷一是。安培提出分子电流学说。他认为一切磁效应都是源于电流与电流的相互作用。他做了许多很有说服力的证明自己的理论是对的。但是也有人表示不同的意见。例如塞贝克就不同意把磁归结为电他认为磁比电更为根本。
1821 年塞贝克还通过证明有一种&磁雾&存在。他在一个用纸做成的平板上撒上一层细细的屑让一根导线垂直穿过这块纸板当接通电源后屑就以纸板上的导线为中心形成许许多多的同心圆并且离中心越近这些同心圆就越密集。他认为这个说明了通电导线周围存在着一种&磁雾&所以屑才形成一个一个地同心圆。
1825 年塞贝克又做了一个他用丝线吊起一块磁把它当作单摆然后在它旁边放上一块金属。他当这块磁摆动起来时很快就会下去他认为这是受到&磁雾&的阻碍作用。如果拿走金属块磁的摆动会持续很长就像没有受到任何阻力一样。塞贝克还用其它的证明&磁雾&的阻尼作用。他取一块铜片做成单摆让它在磁的两极上方摆动它比没有放磁时得快得多。这实际是在金属和铜片中产生了感应电流感应电流反过来又受磁力的阻碍作用。塞贝克当然没有明白这个道理而是认为这正是他的&磁雾&理论的。
另外还有一位家阿拉果也做了同样的。他在1822 年到格林威治附近的山上用磁针测量地磁时偶然放在磁针下的金属块对磁针的振荡会产生阻碍作用。1824 年阿拉果也把磁针当作单摆让它在铜盘上方摆动磁针的摆动会很快如果让磁针静止不动然后转动下的铜盘就会磁针也跟着转动。这些实际上都是电磁感应的具体例证因为正是导体在中切割了磁力线从而在导体内部产生了感应电流。但在当时他们都不能用感应电流的观点对自己的结果作出解释。这些经过法拉第一一重复作了尽管当时法拉第也无法作出明确的说明但是所有这些事实都成了他的佐证坚定了他磁生电的信念并最终导致他在 1831 年了电磁感应。
法拉第和奥斯特一样, 笃信力的统一, 很早就开始寻找&磁生电& 的迹象。从 1824年到1828年, 法拉第多次进行电磁学。他仔细分析了电流的磁效应, 认为电流与磁的相互作用除了电流对磁、 磁对磁、 电流对电流, 还应有磁对电流的作用。他想, 既然电荷可以感应周围的导体使之带电, 磁可以感应质物体使之磁化, 电流不可以在周围导体中感应出电流来呢?于是他做了一系列, 想寻找导体中的感应电流。例如，1824 年 11 月法拉第试图观察磁生电的这次没有成功。1825 年 7 月 法拉第又做了一次来寻找磁生电再次得到否定的结果。同年11 月法拉第做了第三次。这次差点儿获得成功。他把一根 4 尺长的导线接在电池的两极上把另一根导线接在电流计上两根导线平行放置中间只隔两张薄纸。当前一根导线中通入电流时他没有观察到另一根导线上的电流计指针有任何动静。然后他又把前一根导线弯曲成螺线管把另一根导线放入线圈中。当前一根导线接通电源时仍未能第二根导线上的电流计指针的偏转。
如果电流计足够灵敏如果电源足够强在接通电源或者切断电源的瞬间法拉第应该能够看到电流计发生偏转。可是他都没有观察到。尽管如此法拉第对磁生电的信念并没有他逐步领悟到必需加大电源的强度并且注意瞬间的变化。
法拉第在日记里多次记录了失败的尝试,也多次表达了自己的信念。就在日这一天, 法拉第终于取得了性的进展。
这次他是用一个软圆环(如图3.2中的插图), 环上绕两个互相绝缘的线圈 A和B。线圈A和电池连接,线圈B用一导线连通, 导线下平行放置一只小磁针。法拉第注意到, 当接通电池的瞬间,小磁针突然跳动一下切断电池时, 也有同样如果维持接通状态, 则毫无反应。法拉第猛然省悟, 原来这种感应是和瞬间过程联系在一起的。
法拉第在日记中写道部分原文见图3.2
&1关于磁生电的等等等等。
&2用软做一个圆环它的厚度圆条直径是八分之七寸它的外直径圆环直径是6 寸。在圆环的一个半边绕了许多匝铜线每匝之间用麻线和白布隔开其中共绕有 3 个线圈每个线圈都用 24 尺长左右的铜线绕成。它们可以联在一起使用也可以分别使用。这三个线圈彼此之间是绝缘的我们把环的这半边称为A。中间隔开一段距离再在圆环的另一半边用两根铜线绕成两个线圈铜线的总长度大约是 60 尺缠绕方向与前的线圈相同我们把这半边称为 B。
&3把 10 个电池联在一起每个电池电极板的积是 4 平方寸。把 B 边的线圈连成一个线圈并将它的两个端点用一根铜线联结起来铜线经过一段距离离圆环3 尺 刚好越过一个磁针的上一点。然后把 A 边的一个线圈的两端同电池接通立即就对磁针产生了可以观察到的影响。磁针摆动着最后又回复到原来的位置上。当切断A 边线圈与电池的连线时磁针又一次受到了扰动。
&4把 A 边三个线圈联成一个线圈使电池的电流流过所有的线圈对磁针的影响比以前强得多。&
在这天的日记里法拉第还画了一个插图正是他所说的圆环圆环的 A 边共有 6 个端点表示绕了 3 个线圈B 边共有4 个端点表示绕有 2 个线圈。在 A 边线圈中的电流产生或消失时B 边线圈中就感应出短暂的相反方向的电流使磁针向两个不同方向摆动。
这是法拉第第一个成功的电磁感应。
法拉第想, 这个成功的关键在哪里呢? 如果没有质, 还会不会有这类? 于是他用木料做A、B线圈的芯子,线圈A改接强大的电池组, 结果依然有感应, 说明电磁感应只和电流的变化有关。如果电流不变, 即使电流大到使导线灼, 也不会产生感应。
接着, 法拉第又做了一个。他取来一根棒, 在棒上绕以线圈, 再和电流计相接, 棒两端各放一根条形磁, 如图3.4。当棒拉进拉出时, 电流计的指针会不断摆动。 法拉第继续做, 他于日以条形磁插入线圈, 如图3.5,在条形磁插入和拔出的瞬间,线圈会产生感应电流。
他把棒和磁引起的感应称为&磁电感应&, 而把先前的两个线圈间的感应称为&伏打电感应&, 因为两个线圈中有一个是接到伏打电池上的。
他不满足于瞬时效应, 总想能直接实现磁生电。于是继续做, 终于在 1831 年 10 月28日用旋转铜盘做成功了。他把铜盘置于蹄形磁极之间, 如图3.6和图3.7。从铜盘的轴心和边沿引两根导线接于电流计旋转铜盘, 就从这两根导线引出了持续的电流。
这样一来法拉第创造了第一台最原始的直流发电机。他从电磁旋转作成了最初的电动机从电磁感应作成了最初的发电机。电动机加发电机可以说电的就是从这里开始的。
同年11月24日, 法拉第对各种做了总结, 向皇家学会报告说他可以把产生感应电流的情况分为五类 ① 变化中的电流 ② 变化中的磁场 ③的稳恒电流 ④ 中的磁 ⑤ 中的导线。
就在法拉第宣布电磁感应之前不久也有一些家在作电产生磁的。例如的亨利(J.Henry)在电磁的过程中也有电磁感应。他不大放心, 迟疑不决, 没有公开发表自己的结果。还有一位瑞士家, 叫科拉顿。他已经接近的边缘, 但的安排有问题。他为了避免磁对电流计的影响, 特意把电流计放在隔壁房间里, 他一个人做, 只能来回奔跑、他先在一个房间里把磁插入线圈, 再跑到另一房间里去观察电流计的偏转。每次得到的都是零结果, 失去了观察到瞬时变化的良机。
四. 法拉第电解定律的
----追求界的统一性
电解是电中的重要是电引起的一种反应。人们利用电解提炼铝之类的金属对进行电镀。提起电镀每个人都很熟悉无论你走进哪个家庭都会用到漂亮的电镀产品。电镀的厨房用具、自行、灯饰以及很多日用莫不都要经过电镀这些电镀产品习习生辉发出耀眼的光芒不仅美观而且防锈。所以可以说现代离不开电解和电镀。更重要的是早期对电解的使著名电学家和家法拉第得到了两个电解定律并由此进一步确立了电构造的基本概念加深了对电的本质的了解。
法拉第会对电解感兴趣呢让我们从头说起。电解的在伏打了电池以后就开始了工程师尼可尔森和解剖学家卡莱尔便利用这一电源对进行他们首先选用了。他们在一个杯中盛上插入两个铂片作电极。当他们用导线将伏打电池的两个极分别与杯中的两个极相连时在导线和杯中电极接触部分产生了许多气泡可见在电流的作用下发生了变化。经过测定两极所产生的气体一种是另一种是氢气可以肯定电流使发生了分解。
在此以后立即掀起了对各种金属溶液和固体进行电解的浪潮。
虽然电在溶液中流动使溶液发生了变化是无可置疑的但变化的原理则不清楚。
1805 年家格洛塔斯曾提出过他的电解理论认为在电解时阳极和阴极好比磁它们分别吸引的粒子而把分解。现在看来这个理论当然是错误的。
19 世纪 20 年代初正当法拉第在戴维的里从事时奥斯特了电流的磁效应证明了电能生磁。在这件事的激励下法拉第转而了磁的电效应了电磁感应证明了磁也能生电。看来电与磁的统一是无可怀疑的了。不过这里所说的电是指伏打电和磁感应电。在法拉第的那个人们根据电的产生把电分成五种伏打电、摩擦电、电、电、磁感应电。伏打电是伏打电池供应的电流摩擦电是指由摩擦产生的静电它往往存储在莱顿瓶中电是指温差电源供应的电流电指电鳗之类的放出的电磁感应电就是法拉第电磁感应中得到的感生电流。那么这些不同种类的电是不是统一的呢这正是法拉第长期的一个问题。
1832 年法拉第开始集中精力来&不同来源的电的同一性&问题。在此之前富兰克林 1752 年的风筝给他留下了深刻的印象这个证明了雷电与莱顿瓶放电的统一它们都属于摩擦电或静电。现在法拉第把电归纳为静电和流电两类把电效应归纳为生理、发、产生磁力、分解、电火花等等。他比较了这五种电在电效应上的区别指出这些电在很多效应上都是相同的如它们都会引起肌肉抽搐放电时都会、生都能产生反应等。虽然它们在某些电效应上不同但只要电源足够强大相应的效应也会显现出来。于是法拉第总结说&电的所有这些形式与得到它们的来源无关在其本质上是完全相同的&它们&仅仅在程度上有所不同而只在这种上才用得上不同的说法 即在数量和强度变化条件的上有所不同&。
所谓静电指的就是摩擦电之类的电所谓流电指的是伏打电之类的电。法拉第对电的统一性的引导他进一步探讨流电与静电之间的统一性问题。正是由于这项导致了电解定律的。实际上法拉第早在他学徒生涯的最后一年时已注意到电解问题了。那时他连起码的伏打电池都没有于是从皇家学院买到了一点锌片再把它切成几个银币大小的圆片、然后把它们覆盖在几个铜币上中间夹上盐浸泡过的纸板做成了一个最简单的伏打电池。就是利用这个电池他电解硫酸镁获得了成功。那时戴维早已是电解问题的权威了。他不仅用电解了钾、钠等一系列的元素而且还提出了电化分解的电性二元论。但他对电解问题的认识尚未达到定量的平。因此法拉第决心用自己的给电解问题作出精确的分析。
法拉第为了电解原理又进行了一系列。他先用硫酸钠溶液把石蕊试纸和姜试纸润湿然后将湿的石蕊试纸与一个铂片相连湿的姜试纸与另一铂片相连前一个铂片与伏打电池的正极连后一个铂片与负极相连。他石蕊试纸显红色说明呈酸性姜试纸变成褐色说明呈碱性。
接着法拉第做了另一个。他将两块铂片电极插在盛硫酸锌溶液的容器中 然后将两个铂电极与伏打电池的正、负极相连结果阴极的铂片上覆上了一层金属锌阳极周围的溶液显酸性。
在以上两个的基础上法拉第又用金属铂和铜作电极对氯化铜溶液进行电解为了更容易导电他在氯化铜溶液中添加了少量硫酸铜溶液。当他把铂电极与伏打电池的正极相连铜电极与负极相连后在铂电极上有氯气放出而在铜电极上又有铜附着在上。
1832年法拉第用比较了摩擦电与伏打电的电解效应之后写道&当电化分解发生时有许多理由使我们相信分解出来的的量并不和电流强度成正比而是和通过的电量成比例&。这就是法拉第电解第一定律的最早表述。在此基础上他进一步了摩擦电与伏打电在电化分解上的共同量度和量的统一性通过证明了起电机转动一定转数产生的放电所引起的作用与电池在一定内供应的电流所引起的作用是等价的。这说明电化分解中析出的与通过的绝对电量成正比不管这种电是摩擦电提供的也好还是伏打电提供的也好它们之间有一种量的同一性。
1833年法拉第指出&不管电源、电流强度、电极的尺寸、通过电流的导体的性质和其他一些条件发生多大变化具有恒定电量的电流其分解作用是恒定不变的&。他以的分解为例进一步指出&不管条件和情况有多大变化当受到电流作用时被电解的的数量都严格正比于通过它的电量。&&电流的力正比于其传输电量的绝对数量。&于是他就得到了电解第一定律。
根据法拉第电解第一定律既然由电解作用所析出的生成物正比于通过电解质的电量那么只要准确地测定出这种生成物的数量就能测定出通过的电量。为此法拉第设计了许多用以测定电解所生成的氢气和的并以此为电量标准测定了电解其它时所析出的各种元素在电解时始终以确定的比例被析出。法拉第把这种比例称为电化当量如氢、氧、氯、碘、铅、锡等元素的电化当量分别为1、8、36、125、104、58 等。这种电化当量与当量异常吻合。
于是法拉第便得出如下结论&电化当量与通常的当量彼此一致系同一个概念。& 这就是法拉第电解第二定律它表明一定的电量通过电解质所析出的与这种元素的当量成正比。
从法拉第电解定律可以导出单位电荷的概念。对此亥姆霍兹 1881 年作了很好的说明。他说&法拉第定律的最令人惊异的结论也许是如果我们接受元素由原子组成的假说就不可避免地要得出结论不论正电和负电都可以分成一定的单元其行为如同电的原子。& 亥姆霍兹说这番话时还没有以后我们知道这个电量的基本单位就是一个或一个质子所带的电量。法拉第的电解定律有如此深邃的价值这是法拉第本人都没有预料到的。
法拉第的电解定律也可以用如下的结果表示只要通入硫酸铜和稀盐酸的电解槽中96495 库仑的电量就能在阳极上析出氯 35.46 克在阴极上析出铜 31.77 克。后来才知道 96495 库仑正是 1 摩尔的总电量为了纪念法拉第的功绩界就把这个量称为法拉第常量在计算中用F表示。法拉第常量等于电荷e与阿佛加德罗常量NA的乘积是和中的重要基本常数之一。现在精密的测量结果是F= 库仑/摩尔。
法拉第通过对电解过程的还创造了许多术语。例如他把电流进入的那个电极叫做阴极;电流出去的那个电极叫做阳极他把电流通过溶液在溶液中分解成的粒子叫做离子把走向阴极的离子称为阳离子把走向阳极的离子称为阴离子等等。直至现在我们所用的电的基本术语大多都是法拉第创造的。
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