富兰克林的风筝实验

小时候我们的语文课本里是否有一篇关于“富兰克林的风筝实验”这篇文章呢?你是否也好奇试想着去尝试做这个实验呢?如果你做了并且成功了,那么恭喜你,你肯定看不到这篇文章了!如果你没做,那么也恭喜你,你还活着!!!

传   言

富兰克林曾经与雷电有亲密接触。据说他将一把铜钥匙,系在风筝线的末端。风筝升入雷雨云层,闪电在风筝附近闪烁,雷声隆隆。一道闪电掠过,风筝线上有一小段直立起来,像被一种看不见的力移动着。富兰克林突然觉得他的手有麻木的感觉,就把手指靠近铜钥匙,顷刻之间,铜钥匙上射出一串火花。富兰克林大叫一声,赶紧把手远离了钥匙。他喊到:“威廉!我受到电击了!现在可以证明,闪电就是电”。

真   相

富兰克林是第一个提出用实验来证明天空中的闪电就是电的的科学家,那是在1750年。但是第一个付诸于实践的却是法国科学家——他像图中那样观察到了铁棒上的火花,不过没有用身体近距离去碰铁棒。此后,还有一些研究者也做了类似的实验。在俄罗斯有一位物理学家在模仿这个实验时,因为操作不慎被雷电击死。

闪电的的平均电流是3万安培,最大电流可达30万安培。闪电的电压很高,约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦,相当于一座小型核电站的输出功率。放电过程中,由于闪电通道中温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。

如果云层上的电荷聚集越来越多,和地面之间形成的电压越来越大,最后它们击穿十几千米厚的空气,形成一条到达地面的导电通道,释放巨大的能量,这就产生了雷电。如果这条通道正好途经某个人的身体,放电电流会很大,数量级达到几十千安甚至百千安以上。那么大的电流流过受害者的躯体,首先伤害的是受害者的大脑和心脏。因为几毫安的电流就足以使人类的心脏发生心室纤维性颤动、停搏。雷电流也会致使呼吸系统麻痹而停止呼吸,从而致人丧命。此外,雷电流的极大的机械效应足以撕裂受害者的皮肤和肌肉,而强烈的热效应也足以烧焦受害者的躯体。这种雷击事故称为“直接雷击”。遭受直接雷击的人十有八九会死亡,即使没有死亡也会重度受伤。如果这条导电通道没有直接通过人体,相隔一段距离,比如击中了附近的一棵树,人体仍然有可能因为感应的电流而触电,称为“感应雷击”。感应雷击有时会比较弱,被击中者无大碍,受雷击大难不死的幸运儿大多数是这种情况。

如果按照故事中的情节,风筝被雷电击中,雷电电流顺着风筝线一直到钥匙,富兰克林的手指与钥匙之间距离很近,而且之间产生了明亮火花。富兰克林这样直接被雷击击中,绝不可能安然无恙。