在如今这个灯火辉煌的地球上，你可曾想过如果没有电，我们的生活会变成什么样子？漆黑的夜晚、昏黄的煤油灯、油腻的工厂、贫瘠的土地、缓慢的交通……

可你知道是谁发现了电吗？你肯定会说了，古时候难道就没人被雷劈过。答案是当然有！但今天我们可不是要聊报应。

今天就给大家大致的分享一下电能的发现及应用！！！

其实对于人类来说最直观的电能莫过于闪电了，但由于技术限制和思想的禁锢，古今中外的人们都将闪电视为神灵供奉，举个例子：“东方神话中的雷公和西方神话中的宙斯。”因为畏惧，所以前人们躲避还来不及那更不用说去揣度了。但你以为这样人们就放弃对电能的探索了吗？不，人类的探索能力之强大，令人难以想象。

其实电能的发现及应用可以大致分为以下几个过程：

静电的发现及发展

“电流”概念的形成与进展

电动机的发明

发电机的发明

1.静电的发现及发展

相信大家小学自然课上（可能有的人不知道什么是自然课，作者的小学太久远了~~~^_^~~~ ，现在可能叫科学课吧）都做过一个实验：

把直尺放在皮毛布面上摩擦后就可以将碎纸屑吸起。

没错！就是你们熟悉的静电反应。

这一现象早就被古人们注意到了。

2500年前古希腊有一个叫塞利斯的人发现，他用毛皮去摩擦琥珀（一种天然宝石），这块被摩擦过的琥珀竟能吸引一些像绒毛、麦秆一些轻小的东西。那时候的人们无法解释这种现象，只好说：琥珀中存在一种特殊神力。

他们把这种特殊神力称作“电”。这个词就是从希腊文的“琥珀”这个词演变而来的。

后来那到了公元1600 年，英国医生吉尔伯特（1544～1603）发现用摩擦的方法不但可以使琥珀具有吸引轻小物体的性质，而且还可以使不少别的物体如玻璃棒、硫磺、瓷、松香等具有吸引轻小物体的性质。

他把这种吸引力称为“电力”。

当然我们中国古代一些文章也有对类似这样现象的相关记载,西晋张华（232～300）记述了梳子与丝绸摩擦起电引起的放电及发声现象：“今人梳头，脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声”。唐代段成式描述了黑暗中摩擦黑猫皮起电：“猫黑者，暗中逆循其毛，即若火星"。

这些现象说明了人类一早就认识了电,但是还不能运用。

只可惜在电能的运用上我们的中国前辈们并没有做出什么贡献~~~^_^~~~ 。

在吉尔伯特医生之后，又有很多人做过多次试验，不断地积累对电的现象的认识。其中，1734 年法国人杜伐，做了一些用玻璃棒与丝绸摩擦、松香与毛皮摩擦的试验，在这些试验中，他发现有两种不同性质的电，一种是把玻璃捧用丝绸摩擦，玻璃棒能吸起像纸屑、木屑之类的轻小物体，这种吸引力称为带电现象。他将这根玻璃棒用丝线悬挂起来，再将另一根与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近它，发现这两根棒相互排斥，于是他就把玻璃棒带的电，称为“玻璃电”（即正电）；另一种是把松香用毛皮摩擦也产生带电现象，把用毛皮摩擦过的松香靠近用丝绸摩擦过的玻璃棒，发现这两者相互吸引，于是他称松香所带的电为“松香电”（即负电）。

这就是人们所讲的同性电相互排斥、异性电相互吸引的现象。

杜伐发现了这些现象，也作了最早的理论解释。尽管这种解释很粗浅、带点形而上学的性质，但总比没有的好。

有的同学可能不太明白正负电的原理，科普一波：

关于正负电荷的定义，大学物理中也是这样定义的，这是一种宏观的解释，是一个古老的定义.在物理学中还有一个定义：将质子带的电规定为正电荷,电子带的电规定为负电荷。由于这两种电有着本质的区别,要加以区分，所以就起了“正”“负”这样的名字，与性质无关，只是一个名称而已。电荷的产生有以下几种方法：

1.摩擦起电  2.接触带电  3.感应带电

摩擦起电是最简单最常见的方法。玻璃棒与丝绸摩擦使玻璃棒带正电，用橡胶棒与毛皮摩擦使橡胶棒带负电。物体都是由带正电的原子核和带负电的电子组成的。普通物质两种一样多所以呈电中性.而丝绸舒服电子的能力要比玻璃棒束缚电子的能力强,所以摩擦后丝绸获得了电子，玻璃棒失去了电子,所以玻璃棒多出来了正电荷，所以带正电.同理,橡胶棒束缚电子的能力比毛皮强，所以获得电子带负电。摩擦起电时,某种电荷从一物体转移至另一物体，从而使两物体的中和状态都遭到破坏，各显电性.譬如在负电荷转移的过程中，失去它的一方带上正电,获得他的一方戴上负电，因此两个物体带上等量异号的电荷。

此后，观看电的实验成为人们的一种娱乐。在欧洲几乎每一个国家都有一大批人以进行这种带电的实验和表演这些实验让人们观赏，赚钱谋生。

1745年，普鲁士（德国的前身）的一位副主教克莱斯特做了一个很有趣的实验。他利用一根导线将摩擦起电装置上的电引向装有铁钉的玻璃瓶，使瓶子充电，当他的手触及铁钉时，突然感到猛烈的一击。这是一次放电现象，铁钉上聚集的电穿过人体（人体就是一种导体），使人感受到强烈的电的震动。

此后的古人们争相用身体验电，并视为荣耀。-_-|||

1746 年，荷兰人莱顿在上述实验的启发下做成了莱顿瓶。什么是莱顿瓶？莱顿瓶是一个玻璃瓶，瓶的外面和瓶内均贴上像纸一样的银箔，把摩擦起电装置所产生的电用导线引到瓶内的银箔上面，而把瓶外壁的银箔接地，这样就可以使电在瓶内聚集起来。如果用一根导线把瓶内的银箔和瓶外壁的银箔连接起来，则产生放电现象，引起电火花，发生响声，并伴随着一种气味。

古希腊的一位科学家亚里士多德在所著的《动物志》一书中曾描述过一种能够放电击毙小动物的电鳐。18 世纪中叶有人把这种鱼带到英国，引起当时生物学家很大的兴趣，当人用手去碰这种鱼的头部或身体的下部时，便会感到猛烈的一击（即电击），于是人们就想起了刚刚发明不久的莱顿瓶，它就像这种鱼一样，只要用导线把瓶内外的银箔连接起来，就可以放电、引起电击。此后，这种电击来自放电，便没有人怀疑了。

2.“电流”概念的形成与进展

对电能的的发现起到重要作用的竟是一位每个美国人都爱的不对应该是全世界都爱的人，他就是印在100块美元上的富兰克林，哈哈想不到吧，这位美国政治家竟然为全人类的用电也做出过重大贡献。

富兰克林的第一个重大贡献，就是发现了“电流”。

他在1747 年给朋友的一封信中提出关于电的“单流说”。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”）。

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，另外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。于是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。

不得不说富兰克林这哥们真是艺高人胆大。他的这次试验也可以说是一战成名！

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。很多人都在重复富兰克林的这一实验。为什么富兰克林的这一实验会引起这样的轰动？因为当时社会上对于雷电有一种恐惧心理，大多数人认为雷电是“上帝之火”，是天神发怒的表现。富兰克林在美国费城的实验惊动了教会，他们斥责他冒犯天威，是对上帝和雷公的大逆不道。然而，他仍然坚持不懈，而且在一年后制造出世界上第一个避雷针；终于制服了天电。由于教堂高高耸立的塔尖常被雷电所击，教会为了保护教堂，最终也不得不采用了这个“冒犯天威”的装置。以前电一直被人们当作一种娱乐手段，从此总算找到了实际的应用价值。

富兰克林的这个实验，不仅在美国有很大的影响，而且影响到世界其他国家。1753 年，俄国科学家里希曼在屋顶上装了一根导线通到实验室，想用验电器来观察雷电现象。那时正逢雷雨交加，一个火球从上面传了下来，结果里希曼遭雷击而死亡。因此，富兰克林的风筝实验的影响，足以使每个电学家避免这种无谓的牺牲。

现在我们知道，电流就是电荷向一定方向的移动。在金属导体中的电流是靠自由电子的运动来形成的。

电流通过电路时，会产生许多新的效应。如电流通过电灯的时候，电灯就发热发光；电流通过电风扇的时候，电风扇就能转动。电流可使蓄电池充电；可带动电动机作功。这些现象表明，电流也是一种能量传输过程，电能可以通过各种特定的器件转化为其他形式的能量。

电流可存在于固体、液体或气体中。雷电现象，就是人们最早注意到大气中的电流现象。富兰克林传奇式的风筝实验使人们了解到雷电和摩擦带电的关系。随着避雷针的发明，逐渐消除了人们对雷电的恐惧心理。但在18世纪末之前，人们对电流现象的认识也仅到此为止，基本上仍然是一无所知。

那么，最早开始电流研究的是哪一位科学家呢？

意大利的解剖学教授伽伐尼（1737～1798）被人们认为是最早开始电流研究的人。死蛙运动，据记载，伽伐尼的发现是一次偶然性的发现。1780 年的一次极为普通的闪电现象，引起了他的思考。这次闪电使伽伐尼解剖室内桌子上与钳子和镊子环接触的一只青蛙腿发生痉挛现象。严谨的科学态度使他没有放弃对这个“偶然”的奇怪现象的研究，他花费了整整12 年的时间，研究像青蛙腿这种肌肉运动中的电气作用。最后，他发现如果使神经和肌肉同两种不同的金属（例如铜丝和铁丝）接触，青蛙腿就会发生痉挛。这种现象是在一种电流回路中产生的现象。在这里，蛙腿的肌肉是导体回路的一部分，肌肉和两种不同的金属丝构成了世界上第一个电流回路。肌肉的痉挛表明有电流通过，起到了电流指示器的作用。根据这种现象，他还制成了“伽伐尼电池”。但是，伽伐尼对这种电流现象的产生原因仍然未能回答，他认为蛙腿的痉挛现象是“动物电”的表现，由金属丝构成的回路只是一个放电回路。

伽伐尼的看法在当时的科学界引起了巨大的反响，人们自然地联想到海洋当中的一些带电的鱼，如电鳗、电，人们在海中如果被这种鱼触及身体，也会有电击的感觉。这说明在一些动物体内也贮存着电。

但是，另一位意大利科学家伏特（1745～1827）不同意伽伐尼的看法，他认为电存在于金属之中，而不是存在于肌肉中，他于1782 年在写给朋友的信中说：“关于所谓动物电，您是怎样考虑的呢？我相信一切作用都是由于金属与某种潮湿的东西相接触才发生的”。两种明显不同的意见引起了科学界的争论，并使科学界分成两大派，他们的论战十分激烈，每一方都指责对方是异端邪说，标榜自己观点的正确。争论的结果是伏特的见解占了优势。但很可惜，因为伽伐尼于1798 年就因病去世了，他再也不能知道这场争论的胜负，再也听不到争论的结果了。

1800 年春季，即19 世纪第一个年头的春天，有关电流起因的争论有了进一步的突破。怎么会引起这种突破呢？这又要从伏特说起，伏特在他自己看法的指导下发明了著名的“伏打电池”。这种电池是由一系列圆形锌片和银片相互交迭而成的装置，在每一对银片和锌片之间，用一种在盐水或其他导电溶液中浸过的纸板隔开。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。现在看来，这只是一种比较原始的电池，是由很多锌电池连接而成为电池组。但在当时的历史时期，伏特能发明这种电池确实是很不容易的。 伏特电池可以说是伏打赠给19 世纪的宝贵礼物。他的这个发明为电流效应的应用开创了前景，并很快成为进行电磁学和化学研究的有力工具。

由此，伏打和与他同时代的别的国家的不少科学家，得出了各种有趣的结果，当时的报纸和杂志上不时登出各种各样新发现的消息。

有了电池，英国的化学家戴维（1778～1829）才有可能奠定电离理论基础，并且分离出钠、钾、锶、硼、钙、氯、氟、碘等元素，促进了化学的发展，并进而促使他的助手法拉第建立了电解定律。

伏打虽然发明了电池装置，但并不了解这种装置的道理。戴维阐明了这种装置的道理，指出这类电池的电流来自化学作用。但不管怎样，伏打的发明使人们第一次获得了可以人为控制的持续电流，为今后电流现象的研究提供了物质基础。伏打本人由于这项贡献，被许多国家的科学院选为院士，据说1801 年法国的拿破仑曾亲临现场观看了伏打的实验表演，并授予他一枚特制的金质奖章，以表彰他发现电流的贡献。

上面说的是人类对电的初步认识,但是还不能真正了解其作用。接下来讲述一系列科学家它的开发与运用。

3.电动机的发明

1821年英国人法拉第完成了一项重大的电发明。在这两年之前，奥斯特已发现如果电路中有电流通过，它附近的普通罗盘的磁针就会发生偏移。法拉第从中得到启发，认为假如磁铁固定，线圈就可能会运动。根据这种设想，他成功地发明了一种简单的装置。在装置内，只要有电流通过线路，线路就会绕着一块磁铁不停地转动。事实上法拉第发明的是第一台电动机，是第一台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋，但它却是今天世界上使用的所有电动机的祖先。只是最初它的实际用途还非常有限，因为当时除了用简陋的电池以外别无其它方法发电。

4.发电机的发明

在公元1831年，法拉第将一个封闭电路中的导线通过电磁场，导线转动有电流流过电线，法拉第因此了解到电和磁场之间有某种紧密的关连，他建造了第一座发电机原型，其中包括了在磁场中迥转的铜盘，此发电机产生了电力。在此之前，所有的电皆由静电机器和电池所产生，而这二者均无法产生巨大力量。但是，法拉第的发电机终于改变了一切。

就在法拉第发现电磁感应原理的第二年，受法拉第发现的启示，法国人皮克希应用电磁感应原理制成了最初的发电机。

皮克希的发电机是在靠近可以旋转的U 形磁铁（通过手轮和齿轮使其旋转）的地方，用两根铁芯绕上导线线圈，使其分别对准磁铁的N 极和S极，并将线圈导线引出。这样，摇动手轮使磁铁旋转时，由于磁力线发生了变化，结果在线圈导线中就产生了电流。

由这种发电机的装置可以知道，每当磁铁旋转半圈时，线圈所对应的磁铁的磁极就改变一次，从而使电流的方向也跟着改变一次。为了改变这种情况，使电流方向保持不变，皮克希想出了一个巧妙的办法：在磁铁的旋转轴上加装两片相互隔开成圆筒状的金属片，由线圈引出的两条线头，经弹簧片分别与两个金属片相接触。另外，再用两根导线与两个金属片接触，以引出电流。这个装置，就叫做整流子，在后来的发电机上仍得到应用。

皮克希发明的这种发电机在世界上是首创，当然也有其不足之处。需要对它进行改进的地方，一是转动磁铁不如转动线圈更为方便灵活；二是通过整流子可以得到定向的电流，但是电流强弱还是不断变化的。为改变这种情况，人们采用增加一些磁铁和线圈数量，并稍微错开地将变化的电流一起引出的办法，使输出电流的强度变化控制在一定的范围内。

从皮克希发明发电机后的30 多年间，虽然有所改进，并出现了一些新发明，但成果不大，始终未能研制出能输出像电池那样大的电流，而且可供实用的发电机。

1867 年，德国发明家韦纳冯西门子对发电机提出了重大改进。他认为，在发电机上不用磁铁（即永久磁铁），而用电磁铁，这样可使磁力增强，产生强大的电流。

西门子用电磁铁代替永久磁铁发电的原理是，电磁铁的铁芯在不通电流时，也还残存有微弱的磁性。当转动线圈时，利用这一微弱的剩磁发出电流，再反回给电磁铁，促使其磁力增强，于是电磁铁也能产生出强磁性。

接着，西门子着手研究电磁铁式发电机。很快就制成了这种新型的发电机，它能产生皮克发电机所远不能相比的强大电流。同时，这种发电机比连接一大堆电池来通电要方便得多，因而它作为实用发电机被广泛应用起来。

在此之后，人类对电能的利用逐渐步入正轨，当然对电能运用做出贡献的伟人们还有很多很多，这次我就先粗略的讲这么多，下次我们继续。