电是谁发明的?

电是谁发明的?,第1张

电是静止或移动的电荷所产生的物理现象。它是本身就存在的,不能说谁发明了电,只能说是谁发现了电。

电现象是关于电的物理现象,例如人类熟知的闪电就是自然界中的一种放电现象。此外,随着电学的发展,人们还认识到了摩擦起电、静电感应、电磁感应、压电效应等各种电现象。

起电现象

摩擦起电,是通过摩擦的方式使得物体带上电荷的物理现象。摩擦起电的步骤,是使用两种不同的绝缘体相互摩擦,使得它们的最外层电子得到足够的能量发生转移,摩擦起电后两绝缘体必带等量异性电。

静电吸附,是当带静电的物体靠近微小的不带静电的物体时,微小物体表面的自由电荷发生转移,感应出与带静电物体相反的电性,而被吸引贴附于带静电物体上。利用静电吸引轻小物体的原理,可以达到吸附工业粉尘的效果。

静电感应,是指导体中的电荷在外电场的作用下在导体中重新分布的现象,由英国科学家约翰·坎通和瑞典科学家约翰·卡尔·维尔克分别在1753年和1762年发现。

静电屏蔽,是指对于一个接地的空腔导体,外接电场不会影响腔内的物体,腔内带电体的电场也不会影响腔外的物体。静电屏蔽的应用很广泛,例如电子仪器外的金属网罩、电缆外层包裹的金属皮等都是用于防止外部电场对内部的影响。需要注意,如果外部的电场是交变电场,则静电屏蔽的条件不再成立,另见电磁屏蔽。

电离现象

等离子体的概念最早由美国著名的科学家Langmuir在1920年提出。通俗的说,等离子体就是电离的气体。比较严格的定义是:等离子体是由电子、阳离子和中性粒子组成的整体上呈电中性的物质集合。火焰实际上是气体在高温作用下离子化产生的等离子。

热电效应

热电效应是一个由温差产生电压的直接转换,且反之亦然。简单的放置一个热电装置,当他们的两端有温差时会产生一个电压,而当一个电压施加于其上,他也会产生一个温差。一般来说,热电效应包括塞贝克效应、帕尔帖效应与汤姆孙效应三个分别各自定义过的效应。

此外,还有一个电现象叫焦耳加热,是指当一个电压通过一个阻抗物质上,即会产生热。帕尔帖-塞贝克效应与汤姆孙效应是可逆的,但是焦耳加热不可逆。

光电现象

光电效应,1887年,德国物理学者海因里希·赫兹发现,当紫外线照射到金属电极上时,会产生放电现象,被称为光电效应。1905年,阿尔伯特·爱因斯坦给出了光电效应实验数据的理论解释,推动了量子力学的诞生,因此获得了1921年的诺贝尔物理学奖。要发生光电效应,光的频率必须超过金属的特征频率而从光电效应中发射出来的电子称为"光电子"。

内光电效应是光电效应的一种,主要由于光量子作用,引发物质电化学性质变化。内光电效应又可分为光电导效应和光伏效应。其中光电导效应是当入射光子射入到半导体表面时,半导体吸收入射光子产生电子空穴对,使其自生电导增大的现象。而光生伏打效应是指当一定波长的光照射非均匀半导体(如PN结),在自建场的作用下,半导体内部产生光电压的现象,是由法国物理学家亚历山大·爱德蒙·贝克勒尔(Alexandre Edmond Becquerel)于1839年发现的。

电致发光是指电流通过物质时或物质处于强电场下发光的现象。会产生电致发光的材料有掺杂了铜和银的硫化锌、蓝色钻石(含硼)、砷化镓等,已有的应用为电致发光显示器(ELD)。发光二极管(LED)是一种利用电致发光效应发光的半导体电子元件,具有效率高、寿命长、不易破损、反应速度快、可靠性高等传统光源不及的优点。

避雷针

唐代《炙毂子》一书在记载了这样一件事:汉朝时柏梁殿遭到火灾,一位巫师建议,将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上,就可以主防止雷电所引起的天火。屋顶上所设置的鱼尾开头的瓦饰,实际上兼作避雷之用,可认为是现代避雷针的雏形。而早在以前,中国已经有了避雷针,一般以龙头为装饰,龙嘴里有避雷针头。

法国旅行家卡勃里欧别·戴马甘兰1688年所著的《中国新事》一书中记有:中国屋脊两头,都有一个仰起的龙头,龙口吐出曲折的金属舌头,伸向天空,舌根连结一根细的铁丝,直通地下。这种奇妙的装置,在发生雷电的时刻就大显神通,若雷电击中了屋宇,电流就会从龙舌沿线睛行至地底,避免雷电击毁建筑物。这说明,中国古代建筑上的如雷装置,在大批量和结构上已和现代避雷针基本相似。

现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。富兰克林认为闪电是一种放电现象。为了证明这一点,他在1752年7月的一个雷雨天,冒着被雷击的危险,将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中,在金属线末端拴了一串铜钥匙。当雷电发生时,富兰克林手接近钥匙,钥匙上迸出一串电火花。手上还有麻木感。幸亏这次传下来的闪电比较弱,富兰克林没有受伤。在成功地进行了捕捉雷电的风筝实验之后,富兰克林在研究闪电与人工摩擦产生的电的一致性时,他就从两者的类比中作出过这样的推测:既然人工产生的电能被尖端吸收,那么闪电也能被尖端吸收。他由此设计了风筝实验,而风筝实验的成功反过来又证实了他的推测。他由此设想,若能在高物上安置一种尖端装置,就有可能把雷电引入地下。富兰克林把这种避雷装置:把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端,在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开。然后用一根导线与铁棒底端连接。再将导线引入地下。富兰克林把这种避协装置称为避雷针。经过试用,果然能起避雷的作用。避雷针的发明是早期电学研究中的第一个有重大应用价值的技术成果。

而避雷针在最初发明与推广应用时,教会曾把它视为不祥之物,说是装上了富兰克林的这种东西,不但不能避雷,反而会引起上帝的震怒而遭到雷击,但是,在费城等地,拒绝安置避雷针的一些高大教堂在大雷雨中相继遭受雷击。而比教堂更高的建筑物由于已装上避雷针,在大雷雨中却安然无恙。

由于避雷针已在费城等地初显神威,它立即传到北美各地,随后又传入欧洲。

避雷针传入法国后,法国皇家科学院院长诺雷等人开始反对使用避雷针,后来又认为圆头避雷针比富兰克林的尖头避雷针好。但法国人仍然选用富兰克林的尖头避雷针。据说当时的法国人把富兰克林看作是苏格拉底的化身。富兰克林成了人们崇拜的偶像。他的肖像被人们珍藏在枕头下面,而仿照避雷针式样的尖顶帽成了1778年巴黎最摩登的帽子。

避雷针传入英国后,英国人也曾广泛采用了富兰克林的尖头避雷针。但美国独立战争爆发后,富兰克林的尖头避雷针在英国人眼中似乎成了将要诞生的美国的象征。据说英国当时的国王乔治二世出于反对美国革命的盛怒,曾下令把英国全部后家建筑物上的避雷针的尖头统统换成圆头,以示与作为美国象征的尖头避雷针势不两立,这真是避雷针应用史上一件有趣的事情。

它的工作原理是:

在雷雨天气,高楼上空出现带电云层时,迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷,由于避雷针针头是尖的,而静电感应时,导体尖端总是聚集了最多的电荷.这样,避雷针就聚集了大部分电荷.避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器,由于它较尖,即这个电容器的两极板正对面积很小,电容也就很小,也就是说它所能容纳的电荷很少.而它又聚集了大部分电荷,所以,当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体.这样,带电云层与避雷针形成通路,而避雷针又是接地的.避雷针就可以把云层上的电荷导人大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全.

避雷针为什么要装在楼顶?

带电的云,首先是从上往下运行,在高处安避雷针,就将首先将云中的电放掉,以后到房子接触云的时候,就基本没有或只有少部分电而没有危险了

中村修二,

中村修二(Shuji Nakamura),1954年5月22日出生于日本伊方町,毕业于日本德岛大学,日裔美籍电子工程学家,美国加州大学圣塔芭芭拉分校工程学院材料系教授。

中村修二于1993年在日本日亚化学工业株式会社(Nichia Corporation)就职期间,基于GaN开发了高亮度蓝色LED,从而广为人知。当时,开发一种蓝色LED被认为是不可能的,此前的20年间只有红色和绿色LED。

2014年10月7日,赤崎勇、天野浩和中村修二因发明“高效蓝色发光二极管”而获得2014年诺贝尔物理学奖。

扩展资料

中村修二教授的创新使得LED生产商能够生产三原色(红、绿和蓝)LED,从而使实现1600万色成为可能。或许最为重要的是,LED行业利用这种新技术来开始白色LED(半导体生态光源)的商业化生产。

1989年,中村教授开始研究基于三族氮材料的蓝光LED。由于在蓝光LED方面的杰出成就,中村教授获得了一系列荣誉,包括仁科纪念奖(1996),IEEE Jack A.莫顿奖,英国顶级科学奖。

富兰克林奖章(2002),2003年中村教授入选美国国家工程院(NAE)院士,2006年获得千禧技术奖。 2000年,中村教授加入加州大学圣芭芭拉分校。他获得100多项专利,并发表了200多篇论文。

参考资料来源:百度百科-中村修二


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