Воздушный змей Бенджамина Франклина
Американский политический деятель, дипломат и журналист Бенджамин Франклин внес небольшой, но довольно значимый вклад в изучение природы электричества. 10 июля 1752 года он провел опыт по выявлению природы электрической молнии, закинув в небо воздушного змея.
Первые эксперименты по изучению электричества Бенджамина Франклина датируются далеким 1747 годом.
Именно в этом году ученый начал писать письма члену Лондонского королевского общества Питеру Коллинсону, подробно описывая в них цель и методику проводимой исследовательской работы.
В 1749-1752 годах Франклин наконец-то прояснил для себя ряд моментов, касаемых происхождения электричества, обратившись к изучению грозовых явлений. В своем письме от 29 июля 1750 года Бенджамин Франклин предложил Питеру Коллинсону присоединиться к проведению эксперимента, доказывающего существование электрических зарядов.
О подробностях эксперимента Франклина мы можем узнать из книги писем Коллинсону, опубликованной в 1751 году под названием «Опыты и наблюдения за электричеством». Ученый предлагал укрепить наверху какой-нибудь высокой башни сторожевую будку. На дне будки, в которой должен был находиться человек, Франклин намеревался разместить электрическую подставку. Через середину подставки проводился железный прут с изгибом для вывода через дверь, конец прута с тонким острием должен был уходить в небо на двадцать-тридцать фунтов. По предположению Франклина, человек, который присутствовал внутри сторожевой будки во время грозы, и стоял на совершенно сухой подставке, должен был испускать искры за счет электричества, отводимого железным прутом от тучи. В случае возникновения опасности для жизни экспериментатора, последний должен был перешагнуть с электрической подставки на пол сторожевой будки и периодически подносить к пруту проволочную петлю, держась при этом за сургучную рукоятку. Один конец петли обязательно необходимо было соединить со свинцовой крышей. Последние действия были необходимы, дабы отводить от прута искры.
После обнародования писем Франклина, появилось много желающих повторить его опыты. Первыми, кто решился на предложенный американским ученым эксперимент, доказывающий существование электрических зарядов в грозовых тучах, были Далибар и физик Декор. Подтвердил правильность доводов Франклина и отставной солдат по имени Куафье, став свидетелей образования искр при прохождении над экспериментальной установкой с прутом грозовых туч. Искры, со слов Куафье, приставленного для охраны экспериментального оборудования, перескакивали через воздушное пространство с железного прута к заземленной проволоке.
Через месяц после Далибара опыты по выявлению электрической природы грозовых туч собственными силами провел Бенджамин Франклин. Это как раз и был всемирно известный сегодня эксперимент с применением воздушного змея, подробно описанный Франклином в письме к Коллинсону.
Для исследования электрических свойств туч Бенджамин Франклин самостоятельно соорудил воздушного змея, натянув на крестовину из двух кедровых палок легкий шелковый платок. К крестовине змея он прикрепил небольшую 30-сантиметровую проволоку, конец которой направил вверх. К нижнему концу собранного воздушного змея ученый привязал шелковую ленту, а в месте контакта ленты с дополнительным поводком – ключ.
Во время проведения опытов в грозу, цель которых сводилась к добывания огня с неба, человек, управляющий воздушным змеем, должен был находиться под укрытием, дабы не намочить шелковую ленту. Острая проволока, прикрепленная к воздушному змею, извлекала электричество из проходящих над ней туч, электризируя находящуюся в воздухе ткань. Когда дождь полностью смочил змея, сделав его способным свободно проводить электричество, экспериментатор мог увидеть, как электрический огонь легко стекает с ключа при малейшем приближении пальца.
Идеи Франклина позаимствовал для своих опытов французский судья и по совместительству ученый-любитель Жак де Рома. Свои опыты со змеем Жак де Рома впервые решился публично продемонстрировать со своим напарников Шевелье де Виве 14 мая 1753 года в Нераке. В этот день в грозовое небо был поднят бумажный воздушный змей с размерами семь футов и пять дюймов в высоту, и три фута в ширину. Однако, публичный эксперимент по исследованию атмосферного электричества был провален – электричества змей так к себе и не притянул. Причину неудачи Жак де Рома объяснил народу недостаточным намоканием используемой в опыте пеньковой веревки.
К своим публичным экспериментам Жак де Рома вернулся 7 июля того же года. Ученым вновь был запущен в небо огромный воздушный змей, но вместо предыдущей веревки, которая была привязана в длинному хвосту змея, в этот раз он решил использоваться шелковый шнур длиной в три с половиной фута, спрятав его нижний конец под крышей дома одного из жилых домов. К концу веревки, на которой был запущен змей, Жак де Рома прикрепил жестяную трубу для притягивания электричества к земле из воздуха, и привязал конец шелковой ленты. Дополнительно, для отвода электричества, он использовал 12-дюймовую хрустальную трубу с жестяной трубой внутри. К последней он привязал медную цепочку такой длины, чтобы она касалась поверхности земли.
Когда началась гроза и воздушный змей хорошо промок, Жак де Рома прикоснулся хрустальной трубой к трубе, висящей на веревке, и изумленная публика смогла увидеть удивительное явление — жестяная труба заискрилась. Прикоснувшись пальцем к трубе, Жак де Рома ощутил сильный электрический удар, который распространился по всей его руке, плечах и коленях. Дабы доказать народу правдоподобность эксперимента, де Рома предложил желающим самостоятельно проверить на себе влияние «воздушного» электричества. Восемь смельчаков из толпы, ухватившись друг за друга, ощутили все «радости» прохождения тока через тело. Сам же Жак де Рома в этот день больше не рискнул прикасаться к проводящей ток трубе воздушного змея.
В 1755 году Жак де Рома обратился в Парижскую академию наук с просьбой признать свое первенство в изучении природы воздушного электричества при помощи змея. Практически десять лет ушло на ученое разбирательство – в 1764 году Жак де Рома был включен в число почетных членов Парижской Академии Наук и признан первым в истории человеком, провевшим опыты по добыванию искр из грузовых туч при помощи воздушного змея. Особу Бенджамина Франклина во внимание не брали, так как его опыты так и не были публично засвидетельствованы. Был ли на самом деле воздушный змей Франклина — неизвестно. Вполне возможно, что эксперименты Франклина были не более чем теоретическим предположением, хоть и сыгравшем определенную роль в изучении природы электричества.
- Электровелосипед
- Электроскутер
- Электромотоцикл
- Электроавтомобиль
- Необычный электротранспорт
- Аккумуляторы
- Аксесcуары
- Источники энергии
- Исторические факты
- Юмор
- Техобслуживание
- Тех. характеристики
- Блоги
- Новости компании
15 июня 1752 года была доказана электрическая природа молнии⚡
Бенджамин Франклин, который нам наиболее известен как 6-ой президент США��, был также выдающимся учёным-изобретателем. И ровно 268 лет назад он поставил эксперимент, доказавший, что молния — это мощный электрический разряд, а не проявление божественных сил, как было принято считать до этого.
Для проведения эксперимента Франклин взял воздушного змея и укрепил на нем медный стержень, а к противоположному концу троса, который удерживал змея в воздухе, привязал металлический ключ��️. Задумка была проста: если молния — это электрический заряд, то после удара этот заряд пройдет по мокрому тросу, и на ключе можно будет увидеть разряд.
Для того чтобы обезопасить себя он использовал свое же изобретение — молниеотвод. Ученый установил��, что если металлическое острие соединить с землёй, то оно будет снимать заряд с тел, причем даже без соприкосновения.
Теперь для эксперимента требовалась лишь подходящая погода⛈️.
15 июня 1752 года Франклин запустил змея из окна собственного дома прямо вглубь грозовой тучи. И эксперимент удался!
Интересно? Тогда следи за новыми фактами по хештегу #БольшеНауки в нашей группе, включай уведомления и не забывай ставить лайк!
Ученые сообщили, что эксперимент Бенджамина Франклина с молниями иллюстрируют с ошибкой
Выяснилось, что эксперимент Бенджамина Франклина с молниями проходил без заземления
Currier & Ives (American, active New York, 1857–1907)
Каноничные изображения эксперимента Бенджамина Франклина с молнией ошибочны. Об этом сообщает Исследовательский фонд штата Сан-Паулу.
Задолго до того, как Бенджамин Франклин занялся политикой и стал одним из «отцов-основателей» США, он прославился как ученый-физик и открыватель электрической природы молнии. За это, среди прочего, он стал почетным членом российской Императорской академии наук и художеств. На многих иллюстрациях Франклин изображен с воздушным змеем, который он запустил в грозовые тучи и от которого тянется заземленная бечевка.
Брено Арсиоли Моура провел историческое исследование и выяснил, что это изображение некорректно. По его версии, эксперимент с воздушным змеем был задуман как более простая версия другого эксперимента, придуманного Франклином в 1750 году — опыта с «сторожевой будкой». В рамках этого эксперимента в небо из будки должен был быть направлен стальной шест, установленный на изолированную подставку. Этот шест должен был «вытянуть огонь из облаков» и сохранить его, после чего человек, стоя также на подставке, мог бы зажигать искры, поднося пальцы к шесту. Важно отметить, что в заземленном шесте «огонь» (современным языком — заряд) бы не накопился, кроме того, испытатель не планировал принимать в него молнию.
Как и другие естествоиспытатели восемнадцатого века, Франклин представлял электричество как жидкость, накапливающуюся, а затем разряжающуюся, перетекающую из одного места в другое. Общая идея экспериментов с часовыми будками и воздушными змеями заключалась в том, чтобы показать, что эту жидкость можно также черпать из облаков.
Опыт со змеем был усовершенствованной версией того же самого эксперимента. Вместо стального шеста на воздушный змей должны были закрепить стальную проволоку, удерживать же его предполагалось за бечевку. «К концу бечевки, рядом с рукой, следует привязать шелковую ленту, а там, где шелк и бечевка соединяются, можно привязать [металлический] ключ. [. ] Как только какая-нибудь из грозовых туч накроет змея, остроконечная проволока вытянет из них электрический огонь, и змей со всей бечевкой наэлектризуется, и распущенные нити бечевки будут торчать во все стороны. А когда дождь намочит змея и бечевку, чтобы он мог свободно вести электрический огонь, вы обнаружите, что он обильно вытекает из ключа при приближении вашего пальца», — писал ученый. Моура проанализировал множество описаний этого эксперимента и пришел к выводу, что рисунки заземленного змея, либо же где экспериментатор держит его за бечевку, некорректны. По реконструкции историка, змей с помощью проводящей проволоки должен был вытягивать «электричество» из облака и передавать его по умеренно проводящей бечевке на привязанный к ней ключ, где бы «огонь» запасался. При этом бечевка удерживалась в руках через шелковый шнур-изолятор. Чтобы начать снимать «электричество» с ключа, необходимо было поднести к нему пальцы, в случае же заземления «огонь» бы ушел в грунт.
Автор работы подчеркивает, насколько важно использовать на уроках истории и физики корректные иллюстрации, чтобы у учеников не возникало неправильного понимания идеи эксперимента. У абсолютного большинства иллюстраторов XIX и XX веков не было опыта рисования научных опытов, и потому каноничное изображение Франклина со змеем должно быть переделано в соответствии с историческими источниками и знаниями физики того времени.
Воздушный змей Франклина
Франклин Kite Эксперимент является научное исследование , проведенное Бенджамином Франклином в 1752 году, направлена на доказательство электрической природы от молнии . Его рабочий протокол — запуск воздушного змея во время грозы с целью поразить его молнией — сделал его известным и сделал, согласно официальной версии, изобретателем громоотвода .
Резюме
- 1 Эксперименты по электрической природе молнии
- 2 Примечания и ссылки
- 3 См. Также
- 3.1 Библиография
- 3.2 Статьи по теме
Эксперименты по электрической природе молнии
Физик Бенджамин Франклин проводил исследования природы электричества в конце 1740-х годов. Одно из его убеждений заключается в том, что молния имеет электрическую природу. Часть научного сообщества, в основном Королевское общество , мало интересуется его исследованиями и с насмешками относится к его объяснениям электрической природы молнии. В ответ Франклин опубликовал в 1750 году протокол эксперимента, в котором предлагал запускать воздушного змея во время грозы с металлическим ключом, прикрепленным к его проволоке. Фатальный риск, которому подвергся экспериментатор во время этого эксперимента, был уже известен в то время, и Франклин написал этот протокол как полушутк, адресованный своим оппонентам.
Его предложение очень серьезно воспринимается в континентальной Европе, вызывая большой интерес в научном сообществе. В этом направлении проводятся эксперименты, один из которых оказывается роковым для Георга Вильгельма Рихмана . В 10 мая 1752 г. Француз Томас-Франсуа Далибар провел эксперимент Франклина, используя 50-футовый железный стержень вместо воздушного змея. Неделю спустя г-н Делор повторил эксперимент в Париже, затем в июле настала очередь англичанина Джона Кантона провести эксперимент, предложенный Бенджамином Франклином .
Официальная история сообщает, что 15 июня 1752 г. Франклин провел бы свой знаменитый эксперимент возле епископальной церкви Филадельфии, где он проживает. Физик, чтобы проверить свою гипотезу, сконструировал воздушный змей ( аэродин, снабженный железным наконечником, соединенный с увлажненной конопляной веревкой, с прикрепленным на конце шелковым шнуром, который он держит в руке и к которому привязан небольшой шнурок). металлический ключ) под большим грозовым облаком. По сообщениям, в воздушный змей попала молния. Электрический поток высокого напряжения немедленно пробежал бы по кабелю и вызвал искру в ключе, прикрепленном к земле. Весьма вероятно, что он на самом деле не проводил этот эксперимент. Более того, отчет об этом эксперименте не был написан до 1767 года в работе Джозефа Пристли « История и современное состояние электричества » . В своих трудах Бенджамин Франклин указывает, что он осознает опасности своего опыта, и предлагает другие альтернативы, чтобы продемонстрировать электрическую природу молнии. Если бы Бенджамин Франклин проводил свой эксперимент, вероятно, он был не так, как он изначально описал его, потому что его намеренно ударила молния с воздушным змеем, что оказалось бы фатальным для него, а скорее с помощью воздушного змея для сбора электрических зарядов от шторма облако, и тем самым генерировать небольшой заряд статического электричества в коллекторе (ключе), что означало бы, что молния действительно имела электрическую природу.
19 октября он описал в письме в Англию совет по повторению эксперимента: «Когда дождь достаточно намочит струну, чтобы беспрепятственно проводить электрический огонь, вы обнаружите, что [этот электрический огонь] обильно вырывается из ключа при приближении ваш локоть, а с помощью этого ключа может быть заряжен флакон или лейденская банка : и духи, полученные от этого электрического огня, могут быть возбуждены, и [становится возможным выполнение] любого другого эксперимента с электричеством, обычно проводимого с помощью трубки или глобус из стекла и резины, а потому сходство с электрической природой молнии полностью продемонстрировано. «
Эксперименты Бенджамина Франклина с электричеством привели к изобретению громоотвода . Он заметил, что проводники с заостренным, а не круглым наконечником могут разгружаться бесшумно и на большем расстоянии. Он предположил, что это знание может оказаться полезным для защиты зданий от молнии, связав «вертикальные железные прутья, заостренные иглами и позолоченные, чтобы предотвратить ржавчину, и от основания этих прутьев [отрезать] проволоку, ведущую наружу здания, к земле. . разве эти острые прутья не притянут беззвучно электрический огонь из облака, прежде чем он достигнет достаточно высокого уровня, чтобы поразить, и тем самым защитят нас от этого внезапного и ужасного бедствия! « После серии экспериментов на собственном доме эти громоотводы установили на зданиях Филадельфийской академии (позже Пенсильванского университета) и Государственного дома Пенсильвании (который позже стал Залом Независимости ) в 1752 году.
Участие Бенджамина Франклина в области исследований природы электричества привело к принятию нескольких терминов, которые использовал Бенджамин Франклин, таких как «положительный / отрицательный» или «заряд». Он получил различные почетные награды Гарвардского университета , Йельского университета и Университета Уильяма и Мэри . Престижное Лондонское Королевское общество вручило ему медаль Копли в 1753 году и приветствовало его в качестве члена в 1756 году.
Примечание. Французский физик Жак де Рома (1713–1773) провел в окрестностях Нерака серию экспериментов по изучению электричества воздуха с помощью воздушного змея в сроки, соответствующие датам Б. Франклина, до такой степени, что трудно приписать заслуги. уровня техники одному или другому из двух исследователей.
Примечания и ссылки
- ↑[1]
- ↑ Бенджамин Франклин и Франция , The Artistic Press, 1956 г. , стр. 2 .
- ↑Воздушный змей Франклина . Музей науки, Бостон.
- ↑ «Разожжен» в этом контексте можно перевести как «управляемый, возбужденный, возбужденный».
- ↑ «Когда дождь намочил шнур воздушного змея, чтобы он мог свободно проводить электрический огонь, вы обнаружите, что он обильно вытекает из ключа при приближении вашего сустава, и этим ключом может быть заряжен склянка или лейденская банка: и от электрического огня, полученного таким образом, можно зажечь духов, и все другие электрические эксперименты [могут быть] выполнены, которые обычно проводятся с помощью резинового стеклянного шара или трубки; и поэтому полностью продемонстрировано тождество электрической материи с материей молнии. » Вольф, А., История науки, техники и философии в восемнадцатом веке . Нью-Йорк, 1939. с.232.
- ↑ «Вертикальные железные стержни, острые, как игла, и позолоченные, чтобы предотвратить ржавчину, и от подножия этих стержней провод по внешней стороне здания в землю; . разве эти заостренные стержни, вероятно, не вытягивают электрический огонь наружу? Облака, прежде чем оно подошло достаточно близко, чтобы ударить и тем самым обезопасить нас от этого самого внезапного и ужасного бедствия! » Кридер, Э. Филип. Бенджамин Франклин и громоотводы . Физика сегодня. Январь 2006 г.
- ↑Бенджамин Франклин (1706-1790).Мир науки, из «Мира научной биографии» Эрика Вайсштейна.
- ↑ См .: От молнии к просветлению, Жак де Рома , Нерак, 2010, 318 с.
- (fr) Эта статья частично или полностью взята из английской статьи в Википедии под названием « Бенджамин Франклин » ( см. список авторов ) .
Смотрите также
Библиография
- (ru) Б. Франклин , « Письмо Бенджамина Франклина, эсквайр; чтобы г — н Питер Коллинсон, FRS в отношении электрической Kite » [„Письмо от Бенджамина Франклина к г — Питер Коллинсон относительно электрический воздушный змей“], Философские труды Королевского общества , Vol. 47, 1752 , XCV , стр. 565-567 ( DOI10.1098 / rstl.1751.0096 , JSTOR105108 , читать онлайн ) .
Статьи по Теме
- Бенджамин Франклин
- Молния
- Эффект шипа (сила шипа)