电学仪器设备

电流计的发明

1780 年的一天，当伽伐尼（意大利波伦亚的一位医学教授）在自己的家里给学生们讲课的时候，他的妻子正在隔壁的厨房里用他的解剖刀来剥青蛙皮。她一边干活儿，一边听丈夫讲课，不觉听得出了神，手术刀从手里滑落到了放在锌板上的青蛙的腿上。青蛙突然急促地抽动起来，吓得西格萝娜·伽伐尼一声惊叫。伽伐尼教授急忙跑进厨房，看发生了什么事。经过一番研究之后，他立即向学生们宣布：“我有一个伟大的发现，发现了动物电——生命的本源！”

然而他并没有作出什么伟大的发现。他终生都坚持这种错误的看法，用死青蛙作了无数的实验，当然，什么也没有证实。然而这却使他的声名传遍了欧洲，使他的名字永远跟“电镀”、“验电器”和“电流计”这些术语联在一起了。帕维亚的伏打——一个比伽伐尼更伟大的科学家——正确地解释了这种神秘的现象。伏打说：抽动的青蛙并没有证明什么”生命的本源”， 只起了电的导体的作用；解剖刀是钢制的，板是锌制的——这倒是更重要的因素。伏打指出，用一个潮湿的导体把两种不同的金属隔开时便会有电流流动。青蛙大腿的抽动只表明有电流存在。伏打在这个发现的基础上发明了第一个电池——伏打电堆。然而伏打电堆产生的电却被荒谬地称为“伽伐尼 电”。

那是 1800 年的事情，从那以后，科学家们就有了一种供做实验用的有效电源。长期以来，他们一直怀疑电与磁之间存在着某种关系。1819 年，丹麦物理学家奥斯特偶然发现，把一根有电流通过的铁丝拿近航海罗盘时，罗盘的指针会猛烈摇摆。由电流产生的这种磁效应，成了一种用来测量低压电流的仪器（电流计）的基本原理。

19 世纪 20 年代，电流计被各种研究人员发展成了各种各样的形式，并为德国格廷根天文台台长高斯首先用来派上实际用场。1832 年，他发明了最初的电报（虽然法国科学家安培在此之前已提出了这种想法）。高斯利用靠近电流的磁针会偏转的现象，通过一根铁丝把信号从家里输送到天文台。这种电流计称为动磁式电流计。然而现在应用得最广泛的却是动圈式电流计或

镜式电流计。它由一个用细金属丝紧密地绕成的一个线圈组成，线圈悬于一个磁场中。当电流接通时，施于线圈上的“转矩”为悬置导丝的“扭力”所平衡，偏转角的测量由装在线圈上的一面镜子的方位、一盏小灯和能读出电流单位（安培数）的表来进行。

1866 年在欧洲和美洲之间敷设第一条激动人心的永久性电报电缆时（在

1858 年曾敷设过一次，但是失败了），镜式电流计起了决定性的作用。杰出的英国科学家汤姆孙教授——后来称为开耳芬勋爵——在敷设电缆的船“伟大的东方号”上利用电流计来不断地检测流经电缆的电流（如果有电流的话） 的大小。横跨大西洋的海底电缆有 2500 英里长，从电报信号转变成的电流， 从大西洋的彼岸传到岸上时，当然已经是非常微弱了，因此，汤姆孙设计的是最灵敏的电流计。他使用的记录器叫“虹吸记录器”，包括一根极细的玻璃虹吸管，黑水由于毛细作用可在管内流动，把到达的信号记录在纸带上。拾取信号的电流计本身由一个用极细的金属丝绕成的线圈组成，线圈悬置于一个马蹄形磁铁的两个磁极之间。没有汤姆孙的虹吸记录器，要在这两个大陆之间保持可靠的电报服务，而且保持了这许多年，简直是不可能的。