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第5章
雷电
当雷声似乎要来临时，这个风筝就要升起。
——本杰明·富兰克林
5.1 介绍
在前两章中，我们将重点放在富兰克林仔细的实验室实验上，这些实验最终导致了他的电力理论。 但他也对天气很感兴趣，并且撰写了许多关于气象主题的科学函件，如水龙卷，信风和雷暴。 富兰克林对气象和电力的兴趣汇聚在他着名的风筝实验中。 在下面转录的信件XI中详细描述了这个危险的实验。 在一个密切相关的话题中，富兰克林描述了使用避雷针来保护建筑免受LIX字母损坏，下文也包括在内。 夹在这两封科学函件之间，我列举了富兰克林更怪异的一封信函：在XLVIII信件中，他向波莉史蒂文生小姐提供了友好的建议，她是富兰克林的遗孀的女儿，在革命之前，他曾在伦敦担任外交官。
5.2 阅读：富兰克林，电力实验与观察
富兰克林，B.，电力实验与观察，第四版，亨利，大卫，伦敦，1769年。字母XI，XLVIII和LIX。
1位于富兰克林唯一幸存住宅36克兰文街的本杰明富兰克林楼现已成为伦敦历史和教育设施。
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copy;Springer International Publishing瑞士2016 |
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- Kuehn，通过大物理文本的学生指南，
物理学本科讲义DOI 10.1007 / 978-3-319-21816-8_5
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5.2.1 字母XI
来自Benj。 费城的富兰克林。1752年10月19日。
在欧洲的公共报纸上经常提到费城实验的成功，通过在高层建筑物上竖立的铁棒，从云中提取电火花。很令人好奇的是，尽管以不同的和更容易的方式做出了相同的实验，在费城取都得了成功，如下所示：
做一个两个雪松光条的小十字架，手臂只要延伸到达一条细丝绸手帕的四角， 将手绢的角落绑在十字架的末端，这样你就有一只风筝的身体; 用尾巴，线圈和绳子适当地固定，会像空气一样升起来，就像用纸制成的那样; 但这是丝绸，更适合承受雷阵雨的潮湿和风而不撕裂。 在十字架的直立杆的顶端要固定一条非常锋利的尖头线，在木头上方升起一英尺或更多。在绳子的末端，接下来的手要绑上一条丝带，在丝绸和麻绳连接的地方，可以固定一把钥匙。 当有雷鸣的时候，这个风筝就要升起来，拿着绳子的人必须站在门或窗户内，或者在一些盖子的下面，以便丝带不会弄湿; 并且必须注意绳子不要接触门或窗户的框架。 一旦有任何雷云飞过风筝，尖角的电线就会从它们身上吸走电火，风筝和所有的麻线都会被带电，而麻绳上的松散的细丝将在任何方面突出，并被接近的手指吸引。 当雨水弄湿了风筝和麻绳，这样它就可以自由地传导电子火焰，你会发现它从你的关节接近的关键点充分流出。 在这个关键中，药瓶可能被充电; 并且由此获得的电气火焰可以点燃，并且执行所有其他的电气实验，这些实验通常通过摩擦玻璃球或管的帮助来完成，并且因此电力物质与雷电的完全相同的证明。
BF
5.2.2 字母XLVIII
给Wanstead的S-n小姐。 克雷文街，1760年5月17日。
我把亲爱的好女孩送给我昨晚向她提到的书。 我恳求她接受他们作为我的尊重和友谊的一个小标记。 他们的写作方式非常简单，法国人非常了不起，并且提供了大量的哲学和实践知识，对更确切的反思者使用的的数学毫不怀疑，但这会阻碍年轻的初学者。建议你用手中的钢笔阅读，然后在一本小书中插入你觉得好奇或者有用简短提示，
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因为这将是在你的记忆中印上这些细节的最好方法，在你的记忆中它们将随时准备好，无论是为了练习还是在未来的场合，如果它们是实用性的问题; 或者至少是为了修饰和改善你的谈话，如果它们是好奇心的一部分， 而且，正如许多你在普通阅读中无法遇到的科学术语一样，因此可能是不熟悉的。我认为当你遇到一个你无法理解的确切含义的单词时，你应该立即查阅一本好词典，以便立即进行咨询。 这可能起初看起来很麻烦并且容易被打断;，但这是一种日常减少的麻烦，因为随着你越来越熟悉这些术语，你每天都会发现越来越少的字典出现; 而且同时你会更满意地阅读，因为你会更理解——-当有任何一点你会比你的书更容易获得更多的信息时，我请求你不要理解我应该思考收到并回答你的问题是一件麻烦事。 这将是一种乐趣，而不是麻烦。 虽然我可能无法通过我自己的知识储备为你提供所需的东西，但我可以轻松地将你引导至最容易找到的书籍。Adieu，相信我，亲爱的朋友，
你的亲切，
B.富兰克林。
5.2.3 字母LIX
闪电，以及保护建筑物和人员免受其恶作剧效应的方法（现在在美国使用）。
电力实验首先让哲学家怀疑闪电的问题与电力问题相同。 实验后来通过尖刺棒从云层中得到的闪电，收到瓶子中，每次实验后，都证明这种怀疑是完全有根据的：我们在电力中发现的任何属性都是闪电的属性。
这种闪电或电力的问题是一种极其微妙的流体，穿透其他物体并存活于其中，均匀扩散。
当通过艺术或自然的任何操作时，在一个身体中这种液体的比例恰好比另一个身体中比例最大的身体会与最少的身体沟通，直到比例变得相等; 或者如果它太大，直到有合适的导体将它从一个传送到另一个。
如果通信没有任何导体通过空气，物体之间可以看到明亮的光线，并听到声音。 在我们的小型实验中，我们称为电火花合适闪电;但在自然界的伟大运作中，光线就是我们所说的闪电，而声音（同时产生，通常
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后来抵达我们的耳朵到光线对我们的眼睛更晚）随着它的呼应而被呼叫雷。
如果这种流体的传播是由导体传播的，它可能没有光或声音，而在导体的中传递的亚瓦流体。
如果导体良好并具有足够的大小，流体就不会受到伤害。 否则，它会被损坏或毁坏。
所有的金属和水都是良好的导体，——其他物体可能通过因为含有一定量的水成为导体，如木材和建筑物中使用的其他材料; 但没有多少水，它们不是好的导体，因此在操作中经常损坏。
玻璃，蜡，丝绸，羊毛，头发，羽毛，甚至是完全干燥的木头都不是导体：即它们抵抗而不是促进这种微妙流体的通过。 当这种流体有机会通过两根导体时，一根导线良好（如金属），另一根导线不太好，通过好的，会跟随
它在任何方向。
充入这种流体的物体突然自我排放的距离，通过空气撞击到另一个未充电或未充分充电的物体中，根据流体的数量，尺寸和形式身体本身以及它们之间的空气状态是不同的。 - 无论它发生在任何两个身体之间，这个距离都称为它们的惊人距离，直到它们在彼此的距离内，不会产生划痕。
云彩往往比地球的比例更多， 在这种情况下，一旦它们接近足够的距离（即在惊人距离内）或遇到导体，流体就会离开它们并撞击地球。 完全充满这种流体的云如果高到超出地球的撞击距离，就会悄悄地通过，而不会产生噪音或光线; 除非它遇到其他云少。
高大的树木和崇高的建筑，如教堂的塔楼和尖顶，有时成为云与地之间的导体; 但不是很好的，即不能自由输送流体，它们经常被损坏。
屋顶覆盖着铅或其他金属的建筑物，以及从屋顶到地面的金属管，不会被雷电伤害，因为每当落在这样的建筑物上时，它都会通过金属而不是在墙上。
当其他建筑物碰撞到这些云层的撞击距离内时，流体不管是木头，砖头还是石头都会进入墙壁，只有当墙壁能够找到附近更好的导体时才会退出墙壁，如金属杆，螺栓和铰链窗户或门，墙纸上的烫金或图片框; 望眼镜背上的银色; 钟声的电线; 和动物的身体，包括水里的液体。 并且在通过房屋时，它遵循这些指挥的方向，采取尽可能多的方式以协助其通行，无论是在直线还是弯曲的线路中，从一个跳到另一个，只是在这些部分良导体彼此远离的空间。
被放置在建筑物外面的铁棒，从最高处继续进入湿润的泥土，沿任何方向直线或弯曲，跟随
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屋顶或建筑物其他部分的形式，将在其上端接受闪电，并将其吸引，以防止其击中任何其他部分， 并且为它提供一个良好的运输工具，可以防止其损坏建筑物的任何部分。
少量的金属被发现能够传导大量的这种流体。 据了解，一条不大于鹅毛笔的电线（在电线连续的情况下，对建筑物有安全保护），在闪电的上方和下方都会产生巨大的闪电， 也许没有必要使用更大的棒，在美国，半英寸，三分之一或直径一英寸是常见的。
杆可以固定在墙壁，烟囱等上。 用铁钉钉住 - 闪电不会离开棒（一个好的导体）通过那些钉子进入墙壁（一个不好的导体） - 它宁愿，如果墙壁上有任何东西，它就会通过东西进入杆，更容易通过导体进入地球。
如果建筑物非常大且广泛，则可以将两个或更多个杆放置在不同的部分，以提高安全性。
在云层和地球之间的空气中悬浮的云层中的小碎片（如电子实验中的叶金）通常作为闪电的部分导体，它们从一个到另一个，在它们的帮助下，到达地球或建筑物的惊人距离。在那些导体面前有一栋建筑物，否则它就会远离这一惊人距离。
与地球通信的长尖点，呈现给云的这些部分，静静地从它们身上吸取它们被充电的流体，然后它们被云吸引，并且可能离开这个距离以至于超出触发范围。
因此，我们将杆的上端提升至建筑物最高部分上方六或八英尺的位置，逐渐将其缩小至尖锐的尖端，以防止其生锈。
因此，尖杆可以防止云层中风，或者如果发生中风，可以安全地将其传导至地面。
杆的下端应该进入土壤深处，以便到达潮湿部分，也许是两三英尺。并且如果在地表下方弯曲，那么就可以从墙的水平方向走六英尺或几英尺，然后再向下弯曲三到四英尺，这样就可以防止地基的任何石头受到损坏。
在有雷电时，一个人担心雷电危险发生不安全的房子里，避免坐在靠近烟囱的地方，靠近镜子或任何镀金的图片或壁纸，最安全的地方是在房间中间（因为它不会被金属光泽悬挂在链子下面）坐在一把椅子上，把脚放在另一把椅子上。 将两到三张胶布或床铺放在房间的中间，并将其折叠成双层，然后将椅子放在它们上面，这样更安全。 因为它们不像墙壁是良好导体，所以闪电不会在房间里和床上用品的空气中断断续续的流过，因为它可以在墙上继续保持更好的导体。 但是，它可以在那里，一个吊床或摇摆床，悬挂在同样距离墙各个面的丝线上，
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从上方和下方的地板和地板，都可以提供一个人在任何房间中可以拥有的最安全的情况; 并且确实可能被认为完全没有雷击中风的危险。
巴黎，1767年9月。 BF
5.3 学习问题
问题 5.1描述富兰克林着名的风筝实验。 尖线，丝带和钥匙的用途是什么？ 为什么你认为麻线不能碰到放风筝的门或窗框？ 最后，富兰克林从这个实验中得出了什么样的批判结论？
问题 5.2 富兰克林为年轻的史蒂文森小姐提供了什么建议？
问题 5.3 建筑物和人们怎样才能得到最好的防雷击保护？
- 什么是闪电的原因？ 它倾向于什么？ 哪些因素影响其击球距离？
- 避雷针的用途是什么？ 它应该是什么形状，以及它应该附加什么？ 如果没有提供这种保护，闪电在通过建筑物时将遵循什么路径？
- 富兰克林住在这样一座没有保护的建筑物时提供了什么安全建议？
5.4 词汇
- 拘押
- 壁板
- 传达
- 惊人
- 镀金
- 忧虑
- 光泽
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