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富蘭克林是靠什麽發明避雷針的?

42歲時,富蘭克林已經在印刷業取得了巨大成就,並進壹步迷上了電學實驗。他想證明閃電和靜電實際上是壹樣的。65438-0749在費城舉行的實驗已經證實,雲與雲之間和雲與地面之間的閃電是電;但他還是堅持要抓“閃電”。他想從風暴中獲得閃電,然後將其儲存起來,以便科學家可以在地面上進行普通的研究工作,因此他設計了壹種在雲層之間充電的實驗方法:

在塔尖,安裝了壹個大容量的亭子和壹個簡單的發電站。在電站裏,立壹根鐵棒,伸出亭子外,高約二三十尺,尖端鋒利。如果亭子能保持幹燥,亭子裏可以放壹個人。當雲變低時,有暴風雨的跡象。此時的雲充滿了充沛的電力和火花,烙鐵可以為亭子裏的人汲取電力。

富蘭克林發現了壹種極好的絕緣方法:蠟,鐵環上的物質。他甚至設計了壹條讓工作人員離開隔離亭的路,讓富蘭克林真正明白了流浪閃電帶來的危險,告誡人們壹定要保護好自己。

1751年,隔離亭實驗方法在倫敦出版。法國國王路易十五鼓勵宮中的科學家完成這個實驗,以證實富蘭克林壹直堅持的觀點:閃電和地電是相似的!5月1752,10,讓·弗朗索瓦·德·阿裏巴德(Jean Francois D'Alibard Bard)在巴黎郊外18公裏處的馬裏花園(Mali Garden)的隔離臺上豎起了壹根40英尺高的金屬桿,桿的末端是尖尖的。暴風雨很快籠罩了這裏。根據富蘭克林的描述,壹個人被小心翼翼地放在電線桿旁邊。

實驗結果讓富蘭克林成了英雄:從雲中獲取電,儲存在壹個由玻璃和金屬制成的大瓶子裏(稱為萊頓瓶),然後在各種實驗中作為萬能電使用,這再次證實了富蘭克林的天才!

1952年夏天,富蘭克林並不知道他的實驗在歐洲取得了巨大的勝利。他試圖在費城基督教堂高聳的塔尖上豎起壹根金屬桿。他壹心想著,為了引出閃電,金屬桿必須升到相當高的高度,但教堂尖塔的結構太低了。富蘭克林突然想到壹個主意,就是壹個有鐵芯的風箏。

富蘭克林用兩根木棍做成的十字架撐起了壹大塊緞布,這就是富蘭克林傳說中的神仙風箏!在風箏頂部系壹根細鐵絲,鐵絲末端系壹把金屬鑰匙。富蘭克林操縱著風箏,用壹個秘密的絕緣體——緞帶把它系上;當暴風雨來臨的時候,實驗者和他的兒子走進了壹個空曠的地方,搭起了壹個臨時的避難所。風箏上升了相當壹段時間後,壹片雷雨雲逐漸靠近。以下是普裏斯利的敘述:

這團雲似乎有閃電的跡象,但它毫無動靜地過去了;但是就在他們開始對自己的發明感到氣餒的時候,他註意到幾條細線在雲層中閃爍,然後就有勃起的跡象,像是被命令壹樣,壹條接壹條!他被這壹幕驚呆了,趕緊伸手瞄準了網上風箏的鑰匙。這個創舉終於完成了,富蘭克林終於實現了真正的閃電。

富蘭克林繼續從天空中汲取火花,保存在萊頓瓶中,但這裏有壹點必須強調:閃電沒有擊中風箏。事實上,這並不是富蘭克林的本意。富蘭克林最初想利用導線傳導給雲充電。當電力充足時,他伸出手,讓電子通過他的身體引入地面。幸運的是,富蘭克林幸運地逃脫了。如果閃電真的擊中了風箏,他可能無法簽署獨立宣言,也無法撰寫可憐的理查德歷書。

富蘭克林關於上述實驗的報告發表在賓夕法尼亞期刊1752 10 June 19上。在同壹篇文章中,他提到了壹篇文章《如何保護住的地方免受雷擊》,這篇文章後來發表在1753的《理查德年鑒》上。富蘭克林相信避雷針的功效。他在1751開始大力推薦避雷針,後來實驗的成功激起了他對避雷針的極大信心:他確信它能有效引導雷電,保護人民生命財產安全。

這根針的目的不僅是為了吸引閃電,也是為了在雷擊發生之前阻止它。這種針可以不斷吸收天空中的閃電量,在它強大到足以形成閃電之前,它會將電導引入地面,正如富蘭克林所描述的那樣:“當雲與雲之間的電積累到釋放時,閃電火就會悄然熄滅。”

這個隔離亭和風箏實驗的意義不僅是電子史上的創舉,對美國歷史也非常重要。這次實驗發明的避雷針,在以後挽救了無數的生命。

啟示:自然界是千變萬化的,任何理論和原理都不可能是孤立的、絕對的。當然,人們對雷電的認識還不全面,避雷針的研究已經引起了世界各國科學家的極大關註。隨著科學理論和技術的發展,防雷技術將不斷創新和完善。避雷針的發明似乎是壹個偶然。壹個巧合讓壹個偉人突發奇想,產生了發明創造。傳說中,因為壹個蘋果掉在了樹下。

牛頓冷靜的頭腦導致了萬有引力的發現。其實都是必然中的偶然。因為這些偉大的科學家和發明家已經有了堅實的理論基礎,他們的發現和發明只是他們所學理論靈活運用的具體結晶。