在對電現象的早期研究中,最早進行系統研究的首推英國醫生威廉.吉爾伯特,他在文章中說:"隨便用壹種金屬制成壹個指示器……在這個指示器的另壹端,移近壹個輕輕摩擦過的琥珀或者是光滑的磨擦過的寶石這指示器就會立即轉動",他通過大量的實驗駁斥了許多關於電的迷信說法,並且發現不僅摩擦過的琥珀有吸引輕小物體的性質,而且其它物質象金剛石、水晶、硫磺、硬樹脂、明礬等也有這種性質,他把這種性質稱為電性。1660年,馬德堡的蓋利克發明了第壹臺摩擦起電機,他用硫磺制成形如地球儀的可轉動物體,用幹燥的手掌擦著幹燥的球體使之停止可獲得電,蓋利克的摩擦起電機經過不斷改進,在靜電實驗中起著非常重要的作用。
18世紀中葉,電學實驗逐漸普及,在法國和荷蘭有不少人公開表演認為娛樂。1731年,英國牧師格雷從實驗中發現,由摩擦產生的電在玻璃和絲綢這類物體上可以保持下來而不流動,而有的物體如金屬,它們不能由摩擦而產生電,但卻可以用金屬絲把房裏摩擦產生的電引出來繞花園壹周,在末端仍具有對輕小物體的吸引作用,他第壹次分清了導體和絕緣體,並認為電是壹種流體。電既是壹種流體,而流體比如水是可以用容器來蓄存的,1745年,德國牧師克茉斯脫,試用壹根釘子把電引到瓶子裏去,當他壹手握瓶,壹手摸釘子時,受到了明顯的電擊。1746年,荷蘭萊頓城萊頓大學的教授彼得.馮.慕欣布羅克無意中發現了同樣的現象,用他自己的話說:"手臂和身體產生了壹種無形的恐怖感覺,總之,我認為自己的命沒了",。就這樣穆欣布羅克公布了自己意外的發現:把帶電的物體放進玻璃瓶裏,就可以把電保存起來。
穆欣布羅克 的發現,使電學史上第壹個保存電荷的容器誕生了。它是壹個玻璃瓶,瓶裏瓶外分別貼有錫箔,瓶裏的錫箔通過金屬鏈跟金屬棒連接,棒的上端是壹個金屬球,由於它是在萊頓城發明的。所以叫做萊頓瓶,這就是最初的電容器萊頓瓶很快在歐洲引起了強烈的反響,電學家們不僅利用它們作了大量的實驗,而且做了大量的示範表演,有人用它來點燃酒精和火藥。其中最壯觀的是法國人諾萊特在巴黎壹座大教堂前所作的表演,諾萊特邀請了路易十五的皇室成員臨場觀看萊頓瓶的表演,他讓七百名修道士手拉手排成壹行,隊伍全長達900英尺(約275米)。然後,諾萊特讓排頭的修道士用手握住萊頓瓶,讓排尾的握瓶的引線,壹瞬間,七百名修道士,因受電擊幾乎同時跳起來,在場的人無不為之口瞪目呆,諾萊特以令人信服的證據向人們展示了電的巨大威力。
萊頓瓶的發明使物理學第壹次有辦法得到很多電荷,並對其性質進行研究。1746年,英國倫敦壹名叫柯林森的物理學家,通過郵寄向美國費城的本傑明.富蘭克林贈送了壹只萊頓瓶,並在信中向他介紹了使用方法,這直導致了1752年富蘭克林著名 的費城實驗。 他用風箏將"天電"引了下來,把天電收集到萊頓瓶中,從而弄明白了"天電"和"地電"原來是壹回事。
十八世紀後期,貝內特發明驗電器,這種儀器壹直沿用到現在,它可以近似地測量壹個物體上所帶的電量。另外,1785年,庫侖發明扭秤,用它來測量靜電力, 推導出庫侖定律, 並將這壹 定律推廣到磁力測量上 。 科學家使用了驗電器 和扭秤後 ,使靜電現象的研究工作從定性走上了定量的道路。
主要參考書目:《電磁學》 高等教育出版社 趙凱華 陳熙謀著