第二章 从“静”到“动”的电

40 岁的新兵

莱顿瓶的消息在 1750 年传到美国，带去这个消息的是一位名叫斯宾士的英国学者，他在波士顿讲学时，使用了莱顿瓶。美国的政治家、科学家、哲学家富兰克林恰巧有事来到波士顿斯宾士的实验室，就这样，在富兰克林的眼前展开了一个崭新的领域。

此时的富兰克林已是 40 岁的人了，他从一个印书学徒开始，通过自己的奋斗，成为了一个颇有名望的人，他作为费城的邮政代表，整顿邮务，改革市政；他发起成立救火会，热心社会福利事业，同时也致力于研究科学技术。富兰克林最早的发明是一种新式火炉，这种火炉节约燃料，炉温高，深受市民的欢迎，但是富兰克林却不接受宾夕法尼亚省打算授予他的专利权。富兰克林在美国创建了第一个科学团体，叫“北美增进有用知识哲学会”，此时他的科学活动正进入旺盛期。

起初，富兰克林做的只是模仿欧洲科学家的实验，从远道来观看试验的朋友，经常把他的家挤得满满的，妻子丽德也成为热心的观众和助手。

后来，富兰克林别出心裁地想一些新花样，有一次，他叫两位朋友并立在绝缘板上，一个朋友持绸布，另一位朋友手持玻璃管，彼此之间相互摩擦。富兰克林则站在地面上。两位朋友相互摩擦后分别都带上了电，为了向在场的人证明这一点，富兰克林伸出自己的双手分别和两位朋友接触，只要气候干燥，就会看到，在接触时他两只手的手指与对方手指产生的火花。但是， 如果两位并立的朋友在摩擦后互相握一下手，产生一个火花后，富兰克林就再不能和他们之间打出火花来了。这个奇怪的现象在客人眼里简直像是魔术，但是却引起富兰克林的思考：互相接触以后，不再产生火花，说明他们不带电了，但是两个人都与地面绝缘，电没有办法跑到地里去，那么电上哪去了呢？

“必须弄明白摩擦带电的本质，磨擦为什么能带电呢？”无论是吃饭还是睡觉，富兰克林都在思考着这个问题，他用绸子摩擦玻璃棒，看到经过摩擦后的玻璃棒带电了，绸子也带了电。法国科学家杜菲这时已经提出存在两种不同的电的观点，因为有一次，他做格雷实验，把两小块软木包上金箔后吊在顶篷上，相互相隔几英寸，然后用带电的玻璃棒分别与两块软木接触， 结果两块软木互相推斥。

还有一次，杜菲用毛皮摩擦过的松香棒去接触一个软木塞，又用绸子摩擦过的玻璃棒接触另一个软木塞，发现两个软木塞相互吸引。通过一系列不同材料的实验结果，杜菲把电分为两种，一种称为“玻璃电”一种称为“松香电”。

富兰克林用杜菲的方法去检验绸子和玻璃棒上的电，发现它们确实是不同的两种电，这使他提出一种设想：他认为电是一种微妙的流体，物质经过摩擦后，一种物质有了多余的流体，另一种物质会流体不足，多余和不足都会显电性。当绸子和玻璃摩擦的时候，玻璃得到了多余的流体，而绸子则缺少了这种流体，所以它们都带了电，但是所带的电不同。

富兰克林建议将有多余的流体的情况叫带“正电”，流体不足的情况称为带“负电”。按富兰克林的假设：玻璃电为正电，松香电为负电。

正电和负电的名词，就是这样提出来的。

富兰克林是电学史上第一个正确阐述电的性质的人。

正确的理论使他的研究工作大踏步前进。仅仅一年的时间，富兰克林就走到了世界的前列，富兰克林证明了莱顿瓶内外两层所带的电极性正好相反，而且电的数量相等。为了加大电的容量，他做了几只莱顿瓶，把它们的内层和外层分别用两根导线连接在一起，这样做成的莱顿瓶组比一个大的莱顿瓶贮存的电量大的多，放电时产生的爆烈声阵耳欲聋。