电的发展历史是怎样?

~

一、古代发现

早在对于电有任何具体认知之前，人们就已经知道发电鱼（electric fish）会发出电击。早在4750年前撰写的古埃及书籍记载，这些鱼被称为“尼罗河的雷使者”，是所有其它鱼的保护者。大约两千五百年之后，希腊人、罗马人，阿拉伯自然学者和阿拉伯医学者，才又出现关于发电鱼的记载。

古罗马医生 Scribonius Largus 也在他的大作《Compositiones Medicae》中，建议患有像痛风或头疼一类病痛的病人，去触摸电鳐，也许强力的电击会治愈他们的疾病。

阿拉伯古人可能是最先了解闪电本质的族群。早于15世纪以前，阿拉伯人就创建了“闪电”的阿拉伯字 “raad”，并将这字用来称呼电鳐。

在地中海区域的古老文化里，很早就有文字记载，将琥珀棒与猫毛摩擦后，会吸引羽毛一类的物。2600年前左右，古希腊的哲学家泰勒斯（Thales, 640-546B.C.）就做了一系列关于静电的观察。从这些观察中，他认为摩擦使琥珀变得磁性化。

这与矿石像磁铁矿的性质迥然不同；磁铁矿天然地具有磁性。泰勒斯的见解并不正确。但后来，科学证实了磁与电之间的密切关系。

二、近代研究

但是几千年来，人们只是观察了雷电等自然现象，并不了解电的本质，直到1600年，由于英国科学家威廉·吉尔伯特的严谨科学态度，才开始对于电与磁的现象出现进行了系统性研究。吉尔伯特是英国女王伊丽莎白一世的皇家医生，他对于电和磁特别有兴趣，撰写了第一本阐述电和磁的科学著作《论磁石》。

这是一本具有现代科学精神的书籍，着重于从实验结果论述。吉尔伯特指出，不只是琥珀可以经过摩擦产生静电的物质，钻石、蓝宝石、玻璃等等，也都可以表现出同样的电学性质，在这里，他成功地击破了琥珀的吸引力是其内秉性质这持续了2000年的错误观念。

吉尔伯特制成的静电验电器可以敏锐的探测静电电荷。在之后的一个世纪，这是最优良的探测静电电荷的仪器。

先前，意大利数学家和医生吉罗拉莫·卡尔达诺列出一些电现象与磁现象的不同之处。

从卡尔达诺的结果，吉尔伯特得到很多启发，他提出更多分歧之处：带电物质会吸引所有其它物质，而磁石只会吸引铁器；琥珀需要磨擦才能产生电性，而磁石不需要任何动作；磁石会将物体按照某定向排列，而带电物质则只会吸引其它物质。

吉尔伯特创建了新拉丁术语“electrica”（类似琥珀，从“ήλεκτρον”，“elektron”，希腊文的“琥珀”），意思为像琥珀的吸引方式一般的那些物质。

由于他在电学的众多贡献，吉尔伯特被后人尊称为“电学之父”。

后来，从“electricus”又衍生了英文词语“electric”和“electricity”，这两个英文字最先出现于托马斯·布朗的1646年著作《世俗谬论》（Pseudodoxia Epidemica，英文书名《Vulgar Errors》）。

之后，科学家奥托·冯·格里克、罗伯特·波义耳、史蒂芬·葛雷（Stephen Gray） 、查理·杜费（Charles du Fay） 等等，都做了更进一步的研究。

三、十八世纪

1767年，约瑟夫·普利斯特里做实验发现，在带电金属容器的内部，电作用力为零。从这实验结果，他准确猜测，带电物体作用于彼此之间的吸引力与万有引力都遵守同样的定律。

1785年，查尔斯·库仑用扭秤（torsion balance）做实验证实了普利斯特里的猜测，两个带电物体施加于彼此之间的作用力与距离成平方反比。他奠定了静电的基本定律，即库仑定律。于此，电的研究已提升成为一种精密科学。

1791年，路易吉·伽伐尼发现，假设将青蛙与静电发电机连结成闭合电路，然后开启静电发电机，则青蛙肌肉会颤动。这实验演示出，神经细胞倚赖电的媒介将信号传达到肌肉。他因此创建了生物电学术领域。

1800年，亚历山大·伏打伯爵将铜片和锌片浸于食盐水中，并接上导线，制成了第一个电池：伏打电堆，堪称是现代电池的元祖。伏打电堆给予科学家一种比静电发电机更稳定的电源，能够连续不断的供给电流。

四、十九世纪

1820年，汉斯·奥斯特在课堂做实验时意外发现，电流能够偏转指南针的方向，演示出电流周围会生成磁场，即电流的磁效应。

随后，安德烈·玛丽·安培对于这现象做定量描述，给出安培力定律与安培定律。他们两个人的研究成果成功地将电与磁现象连结在一起，共称为“电磁现象”。应用这理论，可以制作出来磁性超强劲于天然磁石的电磁铁。1827年，格奥尔格·欧姆发展出一套精致的数学理论来分析电路。

1831年，麦可·法拉第与约瑟·亨利分别独立地发现了电磁感应──磁场的变化可以生成电场。1865年，詹姆斯·麦克斯韦将电磁学加以整合，提出麦克斯韦方程组，并且推导出电磁波方程。由于他计算出来的电磁波速度与测量到的光速相等，他大胆预测光波就是电磁波。

1887年，海因里希·赫兹成功制成并接收到麦克斯韦所描述的电磁波。麦克斯韦将电学、磁学与光学统合成一种理论。

1859年，德国物理学家尤利乌斯·普吕克将真空管两端的电极之间通上高压电，产生阴极射线。物理学者发现，阴极射线是以直线传播，但其传播方向会被磁场偏转。阴极射线具有可测量的动量与能量。1897年，约瑟夫·汤姆孙做实验证实，阴极射线是由带负电的粒子组成，称为电子，因此他发现了电子。

十九世纪早期见证了电磁学快速蓬勃，如火如荼的演进。到了后期，应用电磁学的先进知识，电机工程学开始了一段突破性的发展。

例如，亚历山大·贝尔发明了电话、汤玛斯·爱迪生设计出优良的白炽灯和直流电力系统、尼古拉·特斯拉发展完成感应电动机和发现交流电、卡尔·布劳恩改良成功装置在显示器或电视机里的阴极射线管。

由于这些与其他众多发明家所做出的贡献，电已经成为现代生活的必需工具，更是第二次工业革命的主要动力。

五、二十世纪

德国物理学者海因里希·赫兹于1887年发现，照射紫外线于电极可以帮助产生更多电花。这就是光电效应所产生的现象。包括约瑟夫·汤姆孙、菲利普·莱纳德在内的物理学者们，对于光电效应的做了很多理论研究与实验研究。

1905年，阿尔伯特·爱因斯坦发表论文对于光电效应的众多实验数据给出解释。爱因斯坦主张，光束是由一群离散的量子（现称为光子）组成，而不是连续性波动。

假若光子的频率大于某极限频率，则该光子拥有足够能量来使得金属表面的电子逃逸，产生光电效应。这个重要发现展开了量子物理的大门。

1901年，古列尔莫·马可尼从英国发射无线电讯号，越过大西洋，传送至加拿大。5年后，“无线电之父”李·德富雷斯特研究出真空三极管。这重大发明推动电子时代急速向前推进，使得无线电与长途电话科技不再是遥不可及的梦想。

到了1940、1950年代，固态原件开始出现在越来越多个场合，这标记着真空管科技的快速没落与半导体科技的崛起。1947年，贝尔实验室的威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布喇顿工作团队发明了晶体管。

这是二十世纪最重要的发明之一，凡是电子器具大多都须要用到晶体管。杰克·基尔比于1958年和罗伯特·诺伊斯于1959年分别独立发明集成电路。

现今，大量晶体管、二极管、电阻器、电容器等电子原件都可以被装配在单独的集成电路里。

生产与应用

1、发电和传输

公元前 6 世纪，希腊哲学家米利都的泰勒斯用琥珀棒进行了实验，这些实验是对电能生产的第一次研究。虽然这种方法，现在称为摩擦电效应，可以提升轻物体并产生火花，但效率极低。

直到十八世纪伏打电堆的发明，才出现了可行的电力来源。伏打电堆及其现代派生电池，以化学方式储存能量，并以电能的形式按需提供。

电池是一种通用且非常常见的电源，非常适合许多应用，但其能量存储是有限的，一旦放电就必须处理掉或重新充电。对于大的电力需求，必须通过导电传输线连续产生和传输电能。

电力通常由机电发电机产生，由化石燃料燃烧产生的蒸汽或核反应释放的热量驱动；或其他来源，例如从风或流水中提取的动能。查尔斯·帕森斯爵士于 1884 年发明的现代蒸汽轮机今天使用各种热源产生了世界上大约 80% 的电力。

这种发电机与法拉第 1831 年的单极盘发电机没有相似之处，但它们仍然依赖于他的电磁原理，即连接不断变化的磁场的导体会在其两端感应出电势差。

19世纪后期变压器的发明意味着电力可以在更高的电压和更低的电流下更有效地传输。高效的电力传输反过来意味着电力可以在集中发电站产生，在那里它受益于规模经济，然后被输送到相对较远的地方需要它的地方。

由于电能的储存量不足以满足全国范围的需求，因此在任何时候都必须准确地生产所需的电能。这要求电力公司对其电力负荷进行仔细预测，并与其发电站保持持续协调。必须始终保留一定数量的发电量，以缓冲电网免受不可避免的干扰和损失。

随着国家现代化和经济发展，对电力的需求以极快的速度增长。美国在 20 世纪前三个十年的每年需求增长 12%，印度或中国等新兴经济体现在正在经历这种增长率。从历史上看，电力需求的增长率已经超过了其他形式的能源。

与发电有关的环境问题导致人们越来越关注可再生能源，特别是风能和太阳能发电。虽然关于不同发电方式对环境的影响的争论有望继续，但其最终形式相对清洁。

2、应用

电力是一种非常方便的能量传输方式，它已经适应了大量且不断增长的用途。1870 年代实用的白炽灯泡的发明使照明成为首批公开可用的电力应用之一。尽管电气化带来了自身的危险，但取代燃气照明的明火极大地减少了家庭和工厂内的火灾隐患。

许多城市都设立了公共事业，瞄准新兴的电气照明市场。在 20 世纪后期和现代，这一趋势开始朝着电力部门放松管制的方向发展。

灯丝灯泡中采用的电阻焦耳热效应也更直接地用于电加热。虽然这是通用且可控的，但它可以被视为浪费，因为大多数发电已经需要在发电站产生热量。

一些国家，例如丹麦，已颁布立法限制或禁止在新建筑中使用电阻式电加热。然而，电力仍然是一种非常实用的供暖和制冷能源，带有空调/热泵代表了一个不断增长的供暖和制冷电力需求部门，电力公司越来越需要适应其影响。

电用于电信，事实上，1837 年库克和惠斯通在商业上展示的电报是其最早的应用之一。随着1860 年代第一个横贯大陆，然后是横贯大西洋的电报系统的建设，电力在几分钟内实现了全球范围内的通信。光纤和卫星通信已经占据了通信系统市场的份额，但预计电力仍将是这一过程的重要组成部分。

电磁学的影响在最明显采用电动马达，其提供动力的清洁和有效的手段。像绞盘这样的固定电机很容易提供电源，但是随着它的应用而移动的电机，例如电动汽车，则必须携带电池等电源，或者从滑动触点，例如受电弓。

电动汽车用于公共交通，例如电动公交车和火车，以及越来越多的私人拥有的电池供电的电动汽车。

电子设备使用晶体管，这可能是 20 世纪最重要的发明之一，和所有现代电路的基本构建块。现代集成电路可能在仅几平方厘米的区域内包含数十亿个小型化晶体管。

---

延平区19284273711： 电是怎样发明的 - ？
沃家硼酸： 电是被美国的科学家富兰克林发明的.电本来就存在,不是发明的,而是被发现的. 1732年,美国的科学家富兰克林认为电是一种没有重量的流体,存在于所有物体中.当物体得到比正常份量多的电就称为带正电;若少于正常份量,就被称为...

延平区19284273711： 电的发展史 - ？
沃家硼酸： “电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的,在中国则是从雷闪现象中引出来的.自从18世纪中叶以来,对电的研究逐渐蓬勃开展.它的每项重大发现都引起广泛的实用研究,从而促进科学技术的飞速发展.nbsp;nbsp;http://wuli98.com/...

延平区19284273711： 电是如何发明的 - ？
沃家硼酸： “电”这个名词是由希腊语“琥珀”转来的.人类最早发现的电现象是摩擦起电现象.公元前600年左右,古希腊正处于文化鼎盛的时期,贵族妇女外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服,带琥珀做的首饰.琥珀是一种树脂化石,把它对着光就呈显出...

延平区19284273711： 电是怎么发展的? - ？
沃家硼酸： 1.靠电子起反应. 2.靠硫酸锡起反应.

延平区19284273711： 哪位晓得电的发展史啊?能说详细点不？
沃家硼酸： 都是详细一点吧,1745年,荷兰莱顿的穆申布鲁克发明了能保存电的莱顿瓶.莱顿瓶的发明为电的进一步研究提供了条件,它对于电知识的传播起到了重要的作用. 差不多同时,美国的富兰克林做了许多有意义的工作,使得人们对电的认识更...

延平区19284273711： 电气的发展史(第二次工业革命后) - ？
沃家硼酸： 18世纪下半期开始于英国的工业革命,是近代以来的第一次世界性技术革命.这次技术革命以蒸汽机的广泛运用为标志,从此人类进入“蒸汽时代”.从19世纪70年代开始的第二次世界性技术革命以电力的广泛运用为标志,从此人类进入“电...

延平区19284273711： 关于电的认识,你是怎么认识的?电的发展史,我正在学基本的电学`!2 - ？
沃家硼酸：[答案] 磁与电1、人类早在公元前600年左右就已经知道电和磁的自然形态了.如:用力摩擦过的琥珀能吸住羽毛,天然磁铁石能吸牢小铁片,指南针的使用等.但第一个真正证明磁和电与魔术无关的,是英国物理学家和医学家威廉.吉尔伯特...

延平区19284273711： 在电灯发明之前,人类用电做什么用了? - ？
沃家硼酸：[答案] 人类对电的认识简史王宗田人类对电的认识是在长期实践活动中,不断发展、逐步深化的,经历了一条漫长而曲折的道路.人们对电现象的初步认识,可追溯到公元前6世纪.希腊哲学家泰勒斯那时已发现并记载了摩擦过的琥珀能吸引轻小物体.我国东...

延平区19284273711： 电是谁发明的? - ？
沃家硼酸： 富兰克林全名本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin,1706年1月17日-1790年4月17日).富兰克林是美国历史上第一位享有国际声誉的科学家和发明家.他为了对电进行探索曾经作过著名的“风筝实验”,在电学上成就显著;为了深入探讨电运动的规律,创造的许多专用名词如正电、负电、导电体、电池、充电、放电等成为世界通用的词汇.他借用了数学上正负的概念,第一个科学地用正电,负电概念表示电荷性质.并提出了电荷不能创生、也不能消灭的思想,后人在此基础上发现了电荷守恒定律.

延平区19284273711： 电是怎么来的？
沃家硼酸： 铅酸蓄电池.爱迪生发明的,100多年的历史了,广泛用于各个领域,很笨重,所以我们在电影里看到通讯员背着个沉甸甸的箱子,蓄电池占去了大部分空间.