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电流计的发明

时间:2019-10-04    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

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。

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