20931水果电池.PPT

人類認識電的歷史 1. 紀元前六世紀 2. 十七世紀 3. 十八世紀 Henry Cavendish 與 Charles Augustin de Coulomb 電與生活 1.直流電與交流電 2.電流的熱效應 3.電力輸送與消耗 4.家庭用電安全 電池 1.電池的由來 2.伏打電池 3.實用電池 4.水果電池 補充資料 紀元前六世紀 Miletus 有史以來，最早認識電的人是希臘學者Miletus(紀元前六世紀)，觀察用布摩擦琥珀後，會吸引如羽毛等輕小的東西。但對靜電有系統及科學的研究則是始於17世紀。 十七世紀 William Gilbert 1600年初英人醫生William Gilbert(1540～1603)所著的書中，指出此類因兩物摩擦所生的力和磁石(Lodestone)所產生的力完全不同。 磁石只吸引鐵類的物質，而兩物摩擦所生的力會吸引各種輕小的物體。而且它也發現除了琥珀之外上有硫磺、玻璃、松脂等亦可藉和其他物質摩擦而生電。 因此Gilbert將物質分為兩類，和琥珀相似的稱為Electrica(由希臘語Electrica或拉丁語Electrum來)及非Electrica兩類。 Stephen Gray 英人Stephen Gray(1696～1736)發現了某些物質可以由一端傳電到另一端。 由此類可導電物體的一端產生靜電，則此靜電可傳播分佈至物體各處，使該物全體都有帶「電」的性質。 因此物質可分為導電的(導體)及不導電的(絕緣體)兩類。當時已知除了金屬外，人體亦是導體。 Charles du Fay 法人Charles du Fay可說是當時深入探討靜電現象的第一人，它由眾多的實驗中發現，幾乎所有的物質都可以摩擦生電，有此推翻了Gilbert的想法：物質可分為「可生電的」(Electrica)及「不可生電的」(非Electrica)兩類。 並且它更仔細的發現，所產生的電有兩種，帶有異種電者會互相吸引，帶有同種電者會互相排斥。他稱這兩種電為「像琥珀所生的電」(resinous)和「像玻璃所生的電」(vitreous)。 他更進一步想用「二流體學說」來說明已知的靜電現象。 十八世紀 富蘭克林 除了歐洲的靜電學發展外，當時被認為是「殖民地」的美洲亦有很大的貢獻。這是以富蘭克林(1706～1790)為首的一群愛好科學的美國人努力的結果。 富蘭克林年輕時只是一位印刷廠的徒弟。但此後他不只在外交及政治上發揮了才能，在物理學的研究上也完成了大業。 回到費城後，轉由他在費城圖書館的朋友接到英國皇家學會(即英國科學會)會員的倫敦商人Peter Collinson，送來的一支玻璃管以及如何用他來做靜電實驗的說明書。這些禮物更加鼓舞了富蘭克林的好奇心，而開始他有關電的研究歷程。 有關電的研究 1747年3月28日他寫了一封給Collinson，先謝他所送的玻璃管(他稱它為「電氣管」)，並且描述他自己「從來沒有如此專心的做研究，且花了從來沒有過的長時間」。1747年3月11日給Collinson的信中描述尖的物體比其他形狀優於「因出電氣的火」也能「投出電氣的火」。 雖然其他學者也發現過類似的現象，但他是將此後世被稱為「尖端放電」的現象加以強調，並且將他運用製造避雷針的第一人。在同一封信中他以提出了他對「一流體說」的看法，並且首先使用正、負來描述不同的電。 科學研究 1748年他退出了出版業，把他的印刷業等賣掉，並專心做科學研究。 1749年寫信給Collinson的信中說明，他在不好做電研究的夏天來臨前將此研究結束(夏天的溼度高，因此不容易做電的驗)，然而雷的問題開始引起他的注意。 在此之前，一般相信雷是因為天上的瓦斯爆炸所引起的現象，至於何種瓦斯會引起此爆炸卻沒有定論。 雷的問題 1737年前後富蘭克林亦相信雷是因空氣中稀薄的硫所引起的爆炸，然而1749初夏他提出雷是放電現象的理論，並建議一大膽的實驗計畫。 這些事實在他同年11月7日的筆記中有說明，「電氣流有下列性質：(1)會發光，(2)發光的顏色為特有，(3)放電的軌跡會彎曲，(4)放電的速度很快，(5)金屬會導電，(6)爆炸時產生特有的聲音，(7)可留在冰及水中，(8)放電通過的路程會使物質裂開，(9)可電死動物，(10)可熔金屬，(11)使不燃性物質燒起來，(12)有硫磺的臭味。」 他接著提出問題：「由於這些性質和雷的性質一致，因此雷會不會像存在雲中的電一樣可以由尖端『放掉』所儲存的電？」 實驗計畫 然後他寫了如