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第389章 雷电现象,铜锌原电池

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大雨开始下了,电闪雷鸣。

看见闪电,听到雷声,胡湘想和他们三人谈聊下闪电,和打雷。

“这打雷和闪电,各位认为是何现象?”胡湘先提出问题。

元好问,首先开始说了。

“东汉王充,对雷电进行过研究,他在所写书《论衡》里面,专门写了一篇叫做《雷虚篇》,驳斥当时流行的“雷为天怒”的无稽之谈。王充说雷与电不过是“一声一气”而已。”

“王充举出五条证据,推说雷电在本质上就是一团火,所谓“雷,火也”,也是“太阳之激气”。王充在书中描述,夏天阴阳二气的作用,那时阳气占支配地位,阴气同它相争,结果便发生碰撞、摩擦、爆炸和激射,因此就形成雷电。”

“王充还用水浇火的过程,来形象地描述雷电。他指出:在冶炼用的熊熊炉火之中,突然浇进一斗水,就会发生爆炸和轰鸣;天地也可以看成是一个大熔炉,阳气就是火,云和雨是大量的水,水火相互作用引起了轰鸣,就是雷,”

“唐代,孔颖达在《左传》里,说“电是雷光”。后来,有人还说,“雷电者,阳气也,有声名日雷,无声名日电”。”

“宋代的陆佃,他在《埤雅》一书中说,“电,阴阳激耀,与雷同气发而为光者也”。说阴阳相激,“其光为电,其声为雷”。他还用铁与石相击所产生的火星与声响去比喻电和雷。”

胡湘不得不佩服元好文的博览群书的能力。

元好问说完,李冶开始说了。

“宋国大学士沈括,曾在书中记载说:“内侍李舜举家,曾经遭到大雷击,在他家正堂西边的房间里,雷火自窗户出来,亮晃晃地窜上屋檐。人们以为正堂已经着火焚烧,都出去躲避。雷停止后,房屋还是原样,只是墙壁和窗纸都变黑了,室里有一个木架,里面放着各种器皿,其中有镶银的漆器,上面的银全部熔化流在地上,而漆器都没有被烧焦。有一把宝刀,钢质十分坚硬,就在鞘中熔为钢水,而刀鞘依然完整。”李冶说道。

李冶说完,李岩说道。

“宋国庄绰方士,在《鸡肋篇》里讲到,他在南雄任职时曾看到当地的福慧寺被雷击中,其中一尊骑着狮子的佛象也破裂了,那上面所涂的金粉都熔化掉,但其他色彩却依然如故。”李岩说道。

“这雷电之力,能把钢铁金银融化,但不能融化陶器,不知道这是何故,”元好问说道。

胡湘和他们聊天,根本不用借用鬼神,来描述自然之力,因为他们也不怎么相信鬼神。

“金银,铁器,在高温下,能融化成液态,说明这闪电通过之处有股热力,”李冶说道。

胡湘想,电流通过导体,因为导体有电阻,所以产生了热。要不要给他们讲闪电这个自然现象的原理呢,但要是详细的讲,他们肯定也会一时半会也理解不了,还有要是讲了,那太显得胡湘异于常人了。

胡湘想了又想。

“刚才元先生说,东汉王充说,夏天电闪雷鸣,是阴阳二气的作用,把天地可以看成是一个大熔炉,阳气就是火,云和雨是阴气,是大量的水,水火相互作用引起了电闪雷鸣,我认为应该是天空中的云,是有阴 有阳,当含有阴气的云和含有阳气的云相互结合,就会发生电闪雷鸣,”

胡湘想这样引入,有的云带正电荷, 有的云带负电荷。

“三公子这个说法,真是新奇,不过我认同,万物都是阴阳之分,阴阳组成了万物,”元好文说道。

“男女阴阳交合,产生了后代,难道阳云和阴云交合产生了雨,同时伴随着电闪雷鸣,相当于男女交欢时媾和声,”李岩笑说道。

“男女交欢确实是大汗淋漓··”李冶道。

“那是你虚···”李岩笑说道。

众人听了哈哈大笑。

“那个铜锌在稀硫酸中的实验做了吗?”胡湘问李冶道。

胡湘说的铜锌实验,就是高中化学中的铜锌原电池原理实验。

氢原子结合成氢分子从铜片上放出。两极发生如下反应:

正极:2H+ +2e-=H2↑(稀硫酸溶液为电解质溶液)

负极:Zn-2e-=Zn2+

总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑

“做了,真是太神奇了,把锌片放在稀硫酸玻璃杯里面,锌片上有气泡冒出,铜片放在稀硫酸杯里面,铜片上面没有气泡冒出,当用铜线连接铜片和时候,铜片上面有气泡冒出。”李冶说道。

“那有没有把多个这样,这个样的装置连接起来,”胡湘问道。

“也连接起来了,这里面是最神奇的,其中有一次,刚连接时候,竟然出现了火花,我百思不得其解,”李冶说道。

胡湘知道,李冶做的实验,相当于把多个电池串联起来了,电压增加了,这样原电池功率增加了,导线接触瞬间出现了火花。那是因为接触瞬间,还接触不良好,接触触点,电阻很大,才产生了火花。

“我们能不能这样想,锌在稀硫酸溶解,是因为锌在硫酸的作用下,失去了一种元气,而硫酸中一种物质,得到这中元气,变成气体冒了出来,铜片在稀硫酸不溶解,是因为稀硫酸不能让铜失去元气。”

“当我们把铜片和锌片连接起来后,那个元气便通过导线,传给铜片,铜片把这个元气传给了硫酸中那个物质,那个物质从铜片得到元气后,就变成了气体,”

“这种元气是不是和雷电一样,只在金属里面流动,我们把铜线刚接触瞬间,或者说刚接触了特别小的一点,流通不畅通,那个元气就迸发出来了,当接触良好后,那个元气又源源不断的,从锌片通过铜线传给铜片,气泡不断的冒出。”

胡湘说完,三人想了一会,不过李岩有点听不懂,因为李岩一直没有从事实验了。元好问还经常看李冶的实验。

“公子这样说,我听着很完美,”元好问。

“如果这个火光,和闪电一样,我们能不能把这个元气叫电子,电子就是锌的元气,而且这种元气,每个物质都有,”李冶说道。

“电子,这真是恰当不过了,”胡湘满意的说道。

“电子在铜线里面流动,就是电流,这一种看不见,摸不着的物质,它在迸发时候才能看见,”李冶说道,“迸发的时候会发生光,我要是一直让它处于迸发状态,不就是一直能产生光了,是不是能用做照明了,”

胡湘听到李冶话,这不是要发明灯泡吗,但灯泡的照明原理是因为,灯泡里面灯丝因为电流的透过,导致灯丝变热,达到上千度,产生了光。

火线接触发生火光,那是电弧光,其实也能照明,早期就有电弧灯,我们看到的电焊光,也是电弧光。

为什么电流透过,只有在灯丝那变热,那是因为灯丝电阻比导线的电阻大很多。其实电流通过导线,都会产生热,感觉不到,那是因为导线的电阻小,产生的热量很小。这个只有学过高中物理的,就很明白怎么回事。

胡湘得提醒他们一下,

“铜线连接处,可以加个细丝东西,那样电子的透过能力就下降了,金属类怕不行,闪电经过处,能把金银钢都给融化了,要用烧不化的,你们试试碳丝,”胡湘说道。

发明家爱迪生,发明灯泡的故事,可谓家喻户晓,胡湘也不能让他们走弯路,浪费时间。

“碳丝··碳丝,闪电热,不是能把碳给烧着了,”李冶说道。

“我们烧焦炭时候,碳不是也没烧着吗!”胡湘说道。

“哈哈!看我糊涂的,碳因为烧着,那是因为氧气,要是没有氧气,它根本烧不了,我只要隔绝氧气就可以了,”李冶恍然大悟道。

“要是能行,这将是一个惊人的发明,我建议你们专门成立一个小组,做这个实验,”胡湘说道。

“不就是用来代替油灯,蜡烛照明吗?,有那么惊世吗?”李岩说道。

“哈哈!道长,看看它制作出来的效果吧,”胡湘说道。

现在李冶,已经培养出来很多助手,其实以前胡湘也早想把电制作出来,但助手不多,一直没有办法实施,胡湘虽然知道很多原理,但要是具体实施起来,也需要经过大量的实验。

现在李冶已经培养出来很多,脑子灵活的助手了,这正是研究电,需要的基本条件。

现在原电池,已经制作出来了,就可以做大量的电的实验了。

早期的原电池,也叫伏打电锥,就是根据这个原理制作的。

伏打电堆是1800年3月20日意大利教授伏打发明了世界上第一个发电器,也就是电池组,伏打电堆开创了电学发展的新时代。

伏打把一个金属锌环放在一个铜环上,再用一块浸透盐水的纸或呢绒环压上,再放上锌环,铜环,如此重复下去,10个、20个、30个叠成了一个柱状,上端和下端用导线连接,便产生了明显的电流。

这是最早的化学电源,为电学研究提供了稳定的容量较大的电源,成为电磁学发展的基础。

伏打电锥研制出来,法国皇帝拿破仑在巴黎召见伏打,当面观看电堆实验。激动的拿破仑当场命令法国学者成立专门的委员会,进行大规模的相关实验,并颁发6000法郎的奖金和勋章给伏打,发行了以伏打像为主体的纪念金币。

大雨停止后,空气特别的清爽。

从钟楼回到家,胡湘倒床就睡了。

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