埃皮努斯

维尔克在他们许多研究中的一个合作者弗朗茨·乌尔里希·特奥多尔·埃皮努斯（1724—1802）是柏林科学院的天文学教授，后来定居圣彼得堡，在那里教授物理学，并管理师范学校。他写下了许多电学和天文学的论文，但他最重要的著作是《电和磁的理论精解》（ Tentamen theoriae electricitatis et magnetismi） （圣彼得堡，1759 年）。他的理论与富兰克林的颇为相似，因为它假设一种无所不在的电流体，电流体由相互排斥的微粒组成但它们吸引普通物质的微粒，并趋向于平衡分布。然而，埃皮努斯对电知识的主要贡献乃关于今天所说的电感应和热电。

大约于 1753 年，坎顿研究了将一个带电体接近由两根亚麻线悬吊着并相互接触的一对软木球时的效应。他发现，在这种条件下两球相互排斥，尽管没有电从带电体传递给它们；但是当把带电体撤走后，两球又重新并拢

（Phil.Trans.，1753，p.350）。他把这种现象归因于包围着带电体的“电雾”——当时的一个通常概念——的作用。坎顿还观察到，当将一个带电体靠近一个绝缘的中性导体时，后者能显现两种相对的电荷；最靠近影响电荷

的一端是与之符号相反的电荷，离得最远的一端是相同符号电荷。当这影响电荷移开后，导体便又成为中性的。

维尔克和埃皮努斯更精确地重复了坎顿的实验。维尔克观察到，当被置于一个带电体附近的一个中性物体短暂接地后，它就获得了与这影响物体电荷相反的电荷。埃皮努斯解释说，这是因为带电物体上过多的流体把流体从中性物体中排挤了出去的缘故。维尔克和埃皮努斯制造了一种早期形式的平行板电容器，同时还否证了当时流行的观点：为要在莱顿瓶内外衬里上积聚起相反的电荷，构成莱顿瓶的玻璃是必不可少的。他们在两块木板上涂以金属，然后把它们隔开几英寸平行悬置。他们将其中一块板绝缘并充电，将另一块接地。当一个实验者同时接触这两者时，感受到了强烈的电击。埃皮努斯推论，以这种方式积累电所必需的仅仅是一对用一个非导体隔开的导体。他同维尔克一起对一块富兰克林窗格玻璃进行了一些有趣的实验，其上的金属涂层可随意去除。

埃皮努斯对导体和非导体之间的关系提出了很合理的见解。他认识到， 不可能在两者之间划出一道截然分明的界线。差别仅在于不同物质对一个电荷通过所给予的相对电阻。导体的电阻很小，而非导体则具有相当大的电阻，因而通过这些物质放电时需花费多得多的时间。这些思想后来成为法拉第剩余电荷理论的基础。

感应起电的发现令人们联想到电荷作用和磁极作用之间有某种（尽管带点幻觉性的）类比。十八世纪开始认真研究的热电现象提供了一个有些相似的类比。

习惯用火检验宝石的珠宝商人早就知道，电气石在被置于灼炽的煤上时，吸引灰末，旋即排斥它们。这种奇特的效应与一个带电体对一个悬置木髓球的作用相似。甚至在十八世纪初就已猜想它本质上是电的效应。埃皮努斯仔细研究了这种效应（又是与维尔克合作进行）。他于 1756 年（Hist.del’ Acad.deBerlin，p.105）和1762 年（Recueil de différents m émoires sur la Tourmaline，St.Pétersburg）发表了他的研究结果。他发现，当加热电气石晶体时，一端带正电，另一端带负电。这样的起电类似于一个磁体两端的相反极性。乌普萨拉的柏格曼后来研究了这一现象，表明它与晶体的绝对温度无关，而取决于温度的变化（Swedish Acad.，1766）。只要温度保持恒定，则不论在什么温度上，晶体都保持中性。当温度升高时，一端带正电，另一端带负电；当温度下降时，符号相反。威尔逊得到了相似的结果

（Phil.Trans.，1759，p.308，和 1762，p.443）；坎顿也得到了类似的结果，他表明，一块热电晶体上出现的电荷不但符号相反，而且数量相等

（Phil.Trans.，1762，p.457）。逐渐地又发现了其他一些这样的宝石。豪伊约于 1800 年试图把它们的热电性质与它们的晶态关联起来。不过，现在已弄清楚，热电现象是极其复杂的。