谁发明了电力

2025年6月9日 | 阅读 6 分钟

什么是电?

根据《韦氏词典》的定义,电是一种具有正负电荷的能量形式,它既可以自然存在,也可以被生产出来。它也是一种自然或物理现象,始终以静电形式存在于自然界中。与电相关的各种现象包括闪电、静电、电加热、放电等。

Who Invented Electricity

发展

在古代,当电的概念尚不存在时,人们就已经知道了电鱼。他们称之为“尼罗河的雷公”以及其他鱼类的保护者。甚至对于痛风或头痛等疾病,他们还会用电鱼来电击治疗。最早的电研究者是**米利都的泰勒斯**,大约在**公元前600年**。泰勒斯通过用琥珀棒摩擦猫毛,发现它们会因静电而相互吸引。

谁是电的父亲?

之后,在**1600年**,英国医生**威廉·吉尔伯特**,也被称为**现代电学之父**,发现了**磁石效应**。这种效应是由于摩擦琥珀产生的静电。吉尔伯特将其命名为Electricus。Electricus 是一个拉丁词,意思是“**琥珀**”的。 “electric”或“electricity”一词最早出现在**托马斯·布朗**于**1646年**出版的《Pseudodoxia Epidemica》一书中。

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本杰明·富兰克林的放风筝实验和莱顿瓶

在**1752年6月**,本杰明·富兰克林通过实验证明了闪电确实具有**电的**本质。他将一个金属钥匙系在风筝线上,并在暴风雨的天空中放飞风筝,结果在钥匙上产生了火花。因此,通过这个**放风筝**的实验,他证明了闪电本质上是电的。之后,本杰明展示了**莱顿瓶**的功能,将其作为一个可以储存大量正负电荷的工具。

Who Invented Electricity

**生物电磁学**由**路易吉·伽伐尼**于**1791年**发明。他也在同年出版了相关书籍。在这本书中,他解释了电作为神经元向肌肉发送信号的媒介的功能。

电学领域的发展

让我们讨论一下电学领域的各种发展。这包括**伏打电池的发展、电磁学的发展**以及其他**重要发展**。我们还将讨论电的生产和需求。

伏打电池的发展

在**1800年**,一种更可靠、更稳定的能源形式被开发出来,即电池。**亚历山德罗·伏打**率先研制出这种更稳定的静电设备。电池由**锌**和**铜**交替分层组成。它也被称为**伏打电堆**。

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电磁学的发展

一些科学家发展了**电磁学**。让我们详细讨论一下。

  • 从**1819年**到**1820年**,**汉斯·克里斯蒂安·奥斯特**和**安德烈-玛丽·安培**发现,当电与磁力结合时,会产生电磁学。**1821年**,**法拉第**发明了**电动机**。
  • 在他之后,**1827年**,**格奥尔格·欧姆**解释了**电路**。
  • 后来,在**1831年**,**迈克尔·法拉第**发现了**电磁感应**理论。该理论也被称为**法拉第感应定律**。然而,将电学和磁学理论联系起来的是**詹姆斯·克拉克·麦克斯韦**。他在《“论力的物理线”》一书中详细阐述了这一点。他阐述了关于**电磁场**的一些事实。他解释说,电场和磁场都以波的形式存在于空间中。它们以**0 x 108 m/s**的速度传播。
  • 之后,他解释了光是电磁辐射。麦克斯韦还预言了空间中**无线电波**的存在。后来,基于他的预言,进行了许多发展和实验,例如:光是电的本质,无线电波的发明,相对论,以及物理学中的许多其他发现。

其他重要发展

在19世纪末,电学领域取得了重要的发展,这归功于几位科学家。

  • **海因里希·赫兹**在**1887年**发明了**电极**的重要性,即当它被紫外线照射时,会产生电火花。
  • **阿尔伯特·爱因斯坦**在**1905年**发表的论文解释了**光电效应**,这开启了量子革命。因此,爱因斯坦在**1921年**获得了诺贝尔物理学奖。由于光电效应的发现,太阳能电池板得以制造,并使电力商业化。
  • **固态器件**首先作为猫须探测器发明,于**1900年**首次用于收音机。随着**晶体管技术**的出现,固态电子学也随之而来。
  • 在**1947年**,**贝尔实验室**的许多科学家开发出了可用的晶体管。其中一些是**约翰·巴丁、威廉·肖克利**等。但这些早期的晶体管体积庞大,不可携带,因此无法大规模生产。
  • 在**1959年**,经过新的改进,**穆罕默德·M·阿塔拉**和**达沃·康**在贝尔实验室发明了一种轻便的晶体管。这就是**金属氧化物半导体场效应晶体管**,也称为**MOSFET**或**MOS**。现在它已经可以大规模生产了。

固态电器

固态器件包括:真空管、晶体管、集成电路(IC)芯片、MOSFET和发光二极管(LED)。在这些器件中,MOSFET是世界上最受欢迎、需求量最大的器件。MOS器件是微处理器芯片和半导体存储器。

生产和需求

  • 第一批电力生产是在**公元前6世纪**,由希腊哲学家**米利都的泰勒斯**通过**琥珀棒**完成的。但这种被称为**摩擦起电效应**的方法效率低下,因为它无法提升轻物体并产生火花。
  • 随着**18世纪****伏打电堆**的发展,电力变得可获得。电池以化学形式储存能量,并在需要时用作电能。电池是一种用途广泛且常见的电源,适用于多种应用,但其能量存储是有限的,一旦放电,必须重新充电或丢弃。
  • 由于大量的电力需求,需要发电机来通过导电传输线连续传输电能。因此,为了满足需求,电能是通过**机电发电机**生产的。从**风**和流动的**水**中产生**动能**。
  • **1884年**,**查尔斯·帕森斯爵士**发明了**蒸汽轮机**,该轮机可产生世界上约**80%**的电力,用于各种能源。
  • 在19世纪末,**变压器**被发明出来。通过变压器,可以将电力从集中式发电站以高电压、低电流的方式传输到远程需要用电的地方。由于电能无法大量储存,因此它是在需要时通过发电站生产的。然而,随着电子产品的大规模现代化和发明,对电能的需求日益增长。
  • **美国**在其多种形式的发展后,宣布每年电力需求都在增长。此外,由于环境问题,现在可再生能源,特别是风能和太阳能,已成为能源生产的主要焦点。
Who Invented Electricity

应用

在**19世纪70年代**,**灯泡**的发明是早期电力应用,也是第一个公开可用的应用。后来又发明了用于加热和制冷的更多应用,因为电能可以同时执行这两种功能。冰箱、空调、热泵是一些耗电量较大的例子。然而,**通信**和**电报**是最早的应用。电动机是**电磁学**的最佳示例。电池电动汽车的动力源,包括公共交通,如电动巴士、火车和电动汽车。晶体管是最重要的发明之一,因为它在**现代电路**以及许多其他设备中起着至关重要的作用。

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用途和重要性

虽然电是由古代人发明和发展的,但直到19世纪电磁学理论出现后,它才被(工业和居民)广泛使用。随着技术的进步,它已成为人们生活中重要的一部分,因为现在大多数工作都依赖于电力。在生活的各个方面,我们需要电力进行**交通、通信、计算、照明、供暖**等。现在,电力已成为我们生活中最重要的组成部分,没有它,我们一天也无法想象。