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文章來源 : 廣東優(yōu)科檢測 發(fā)表時間：2024-03-14
蒸汽機誕生于第一次工業(yè)革命，人類從此走上了能源時代，隨著時代的發(fā)展，蒸汽機的效率不足以滿足社會生產(chǎn)的需求，所以第二次工業(yè)革命的中心就是圍繞著電能，從此，電能徹底改變了人類的發(fā)展道路。
人類社會幾十萬年間的整個發(fā)展路線，無不是圍繞著能源展開的，回看人類發(fā)展最快的近200年，恰恰是從電的發(fā)現(xiàn)開始的，這不是巧合，這是因為電本身的特點決定的。電不僅是能源，更是信息的載體。
人們是如何發(fā)現(xiàn)電的？又是怎么利用的？下面就給大家介紹一下和電有關(guān)的四個偉大時刻！
說到電，很多人都會提到本杰明·富蘭克林，其實富蘭克林身份不止是一個科學(xué)家，他還是成功的作家、商人、政治家、發(fā)明家、外交家、“美國國父”。今天我們來了解一下作為科學(xué)家的他，從小我們就從書本上知道，一個雷雨天，他冒著生命危險使用金屬線放風(fēng)箏，成功把雷電引下來，從而證明了雷電和我們生活中的靜電在本質(zhì)上是一樣的。
其實這個實驗并沒有那么簡單，他沒有憑著自己被雷電電到麻木了，就輕易地下結(jié)論說雷電就是電，他先是通過一個自制的萊頓瓶把雷電收集起來，回到實驗室，然后使用收集的雷電做了很多電學(xué)實驗，這才證明了雷電的本質(zhì)，整個過程，有著科學(xué)嚴密的論證過程。
在電學(xué)領(lǐng)域，他還有以下的重大成就：
1、首次提出電流的概念，推翻了電的雙向流動，確定電是單向流動的；
2、科學(xué)合理地闡述了摩擦生電的現(xiàn)象本質(zhì)；
3、提出了電量守恒定律；
4、定義了正電和負電；
富蘭克林的偉大不僅在于發(fā)現(xiàn)了電并揭示了電的本質(zhì)，從而開啟了一個電學(xué)新時代，更重要的在于他的科學(xué)精神一直鼓舞著后人。
知道了電的本質(zhì)，人們很自然就想著學(xué)會怎么去創(chuàng)造并使用它，但是人們發(fā)現(xiàn)這個東西存儲有些困難，于是就有了電池的誕生，這就是電學(xué)史上第二個偉大時刻。
數(shù)千年的時間里，人們對電的認識一直停留在靜電這個層面，古希臘的人們早就知道了用毛皮摩擦琥珀后，琥珀會吸引細小的東西，但是卻沒人知道這種現(xiàn)象的本質(zhì)是什么？
直到18世紀(jì)80年代，一次正常的青蛙解剖實驗中，讓人類第一次發(fā)現(xiàn)了電流，當(dāng)時意大利科學(xué)家伽爾瓦尼在解剖青蛙時，意外發(fā)現(xiàn)了用兩種不同的金屬棒接觸青蛙，會產(chǎn)生微弱的電流。但是伽爾瓦尼認為這是一種青蛙體內(nèi)的生物電。
但是意大利物理學(xué)家伏特知道了這件事后，意識到?jīng)]這么簡單，他認為這是因為不同金屬之間會有電勢差，就像水從高處往抵觸流動一樣，因此才會產(chǎn)生流動的電，事實證明這是正確的，而青蛙就相當(dāng)于我們現(xiàn)在說的電解質(zhì)。
后來，伏特在做實驗的過程中把青蛙換成了鹽水，然后用銅和鋅兩種不同的金屬放到鹽水中，很自然就產(chǎn)生了電流。由于銅和鋅之間的電勢差比較小，只有0.7伏左右，但是伏特很巧妙地把6個這樣的裝置串聯(lián)在一起，就獲得了大約4伏的電流，從此電池就誕生了，電學(xué)的研究在此基礎(chǔ)上取得了更多重大的突破。
后來，人們?yōu)榱思o(jì)念伏特在電學(xué)上做出的重大貢獻，就用他的名字作為電壓的單位。電池除了在生活和科研中有一些特定的用途，其實還揭示了能量是可以互相轉(zhuǎn)化的這一自然規(guī)律，可惜的是，當(dāng)時由于時代的限制，人們還沒有清晰地認識這一點。
隨著社會的發(fā)展，人們對電的研究越發(fā)深入，在搞清楚它的原理和本質(zhì)后，接下來就是向電能的利用方向邁進了。這就是電學(xué)史上第三個偉大時刻——利用電能。
電能的利用需要用到發(fā)電機和電動機，發(fā)電機是將其他能源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，電動機則是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌茉矗还苁前l(fā)電機還是電動機，都是建立在電磁學(xué)理論上的，因此電磁學(xué)成為了利用電能的重中之重。
1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特在給學(xué)生上課后收拾儀器時，無意間發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線旁邊的磁針動了一下，因此發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，這也是電動機的工作原理。
這之后的法拉第，接著奧斯特的發(fā)現(xiàn)繼續(xù)研究，最終發(fā)現(xiàn)了磁生電現(xiàn)象，這極大推動了發(fā)電機的研究。后來，天才的麥克斯韋，將前人的研究成果通過數(shù)學(xué)理論推理，從而建立了現(xiàn)代的電磁學(xué)的基礎(chǔ)，完成了電、磁、光的大一統(tǒng)，這就是麥克斯韋方程組。
愛因斯坦稱贊麥克斯韋是對20世紀(jì)影響最大的19世界的物理學(xué)家。人們也將麥克斯韋視為牛頓之后最偉大的科學(xué)家。
隨著社會的進步和發(fā)展，各種行業(yè)都發(fā)展到了一定的瓶頸，同時關(guān)于電能的研究理論也趨近成熟，這是電能普及的前提條件。
推動這一偉大時刻的并不是那些科學(xué)家，而是來自于德國和美國的一大批企業(yè)家，他們出于企業(yè)發(fā)展的思考，將電能和各種產(chǎn)業(yè)進行深度融合，極大拓展了電能的應(yīng)用前景。
來自德國的商業(yè)巨頭西門子發(fā)明了世界上第一臺真正能夠應(yīng)用在工作中的交流電發(fā)電機，他的發(fā)明更多地是想提升企業(yè)的利潤，但是就是這種最初的動力，才迫使更多的企業(yè)家投身于電能的普及。
他也是受到法拉第的研究啟發(fā)，才發(fā)明了發(fā)電機，之后他的公司開始批量生產(chǎn)，從此電能快速進入人們的生活，整個社會由此進入了電力時代。
電，從被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在也就短短200多年，但是對人類社會產(chǎn)生的影響是巨大而深遠的，遠不是過去幾萬年間人類社會發(fā)展進步所能比的，特別是生產(chǎn)力的提高。
隨著人類對科學(xué)進步的重視程度不斷加深，各種各樣的發(fā)明和創(chuàng)造被用來服務(wù)人類社會，整個社會的進步速度不斷提高，誰也不知道人類社會發(fā)展的盡頭是什么？
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