Войти
Титульный лист оригинальной публикации 1751 года Эксперименты и наблюдения за электричеством - книга середины восемнадцатого века состоящий из писем от Бенджамина Франклина. Эти письма касались открытий Франклина о поведении электричества, основанных на экспериментах и научных исследованиях. Книга вышла в виде брошюры для первых трех английских изданий. Последние два издания были в книжном томе в твердом переплете и корешке книги. Всего было одиннадцать европейских изданий книги: пять английских изданий, три французских издания и немецкое, итальянское и латинское издание. Публикация была хорошо принята во всем мире. Она считалась самой важной научной книгой Америки восемнадцатого века.
Книга появилась в результате деятельности ученых Лондонского королевского общества. Франклин разослал членам Общества письма о своих экспериментах с электричеством и сделанных им наблюдениях. Большинство этих писем было отправлено Питеру Коллинсону. Некоторые из них были прочитаны на собраниях общества. Был проявлен большой интерес, поэтому некоторые из них были отправлены в типографию для публикации в журнале. Общественный интерес к письмам Франклина об электричестве привел к тому, что Общество за два года собрало воедино многие из писем Франклина Коллинсону и отправило их в типографию для публикации. Этот первый сборник писем был опубликован в брошюре на девяноста страницах в 1751 году. Вскоре за ним последовали другие части, которые были «дополнительными» к существующему изданию, и, в конце концов, «Новое» издание было продано из общего количества. всех произведенных "деталей". Каждое издание дополнялось добавлением дополнительных писем Франклина. В конечном итоге к 1769 году он стал томом на 496 страниц. Книга вдохновила других последовать по стопам Франклина и провести более глубокие исследования электричества.
Выставка электростатической машины Франклина. в музее Института Франклина. Франклина впервые привлекли исследования электричества когда он увидел шоумена Арчибальда Спенсера, показывающего магию в Бостоне (1743 г.) и в Филадельфии (1744 г.). Он купил оборудование Спенсера и использовал его для своих экспериментов с электричеством после того, как эти демонстрации были завершены. Он называл Спенсера доктором Спенсом из Шотландии. В 1746 году, в возрасте сорока лет, Франклин начал передавать дела своей полиграфической компании своему деловому партнеру Дэвиду Холлу и ушел в отставку, чтобы проводить исследования в области электричества; изначально использовал оборудование Спенсера.
Питер Коллинсон - богатый квакер торговец тканями, член Королевского общества и один из основателей Общества Лондонские антиквариаты - пожертвовали (в 1746 г.) лейденскую банку батарею, стеклянную трубку и отчет о новых германских экспериментах с электричеством Библиотечной компании Филадельфии (основанной Франклина). В аккаунте рассказывалось, как сделать электричество из стеклянной трубки. Франклин впервые экспериментировал со статическим электричеством в середине 1747 года, назвав его «этими новыми чудесами». При проведении своих первоначальных электрических исследований Франклин использовал уникальную батарею и стеклянную трубку, предоставленные Коллинсоном.
Томас Пенн, сын Уильяма Пенна, сделал электростатический элемент машина, которая дополнила оборудование Коллинсона. К этому Франклин добавил электростатическую генераторную машину собственной конструкции, которая была более эффективной, чем та, которую ему дал Пенн. Это было удобно, потому что у него была ручка, как у обычного точильного камня, и ее поворачивал оператор. Затем простой механический механизм машины вращал ось, на которой была установлена стеклянная сфера, которая терлась о ткань. Колба из стеклянной сферы генерировала «электрический огонь» (электрический заряд ), который передавался по проводникам на конденсатор лейденской банки, в котором находился электрический заряд, который затем использовался для экспериментов. Франклин сформировал основную группу исследователей, в которую вошли Эбенезер Киннерсли, Томас Хопкинсон и Филип Синг, и создал первую научно-исследовательскую лабораторию в Америке. Он повторил свои эксперименты, чтобы получить те же результаты, и записал это наблюдение. В этом процессе он показал, что любой может повторить и доказать сами эти результаты электрического принципа, если они проведут эксперимент, который он подробно описал.
Франклин потратил много времени на изучение этой новой области электричества, и с 1747 по 1750 год послал много письма Коллинсону о его выводах. Книга состоит из сборника этих писем. Книга вышла в виде брошюры для первых трех изданий. Последние два выпуска представляли собой книжный том в твердом переплете. В письмах Франклина объяснялись его эксперименты и сделанные им наблюдения. Он отправил их Коллинсону, чтобы показать, что оборудование, переданное в руки группе людей, связанных с библиотечной компанией Филадельфии, находит хорошее применение.
Уильям Уотсон, ученый, специализирующийся на изучении электричество, предположил, что, возможно, электричество притягивается к указанным проводникам. Ватсон получил в 1746 году от доктора Джон Митчелл длинное письмо Франклина о теориях о грозах и заостренных проводниках, связанных с электричеством. Он прочитал часть письма другим членам Лондонского королевского общества 9 ноября 1749 года. Неделю спустя он закончил чтение. 4 декабря Уотсон получил еще одно подобное письмо Франклина от 29 апреля 1749 года от Коллинсона и зачитал его Обществу 21 декабря 1749 года. В течение следующих двух лет Коллинсон передал Обществу больше полученных им писем Франклина с описанием электрических экспериментов. сделано Франклином и его командой экспериментаторов. Многие говорили о тенденции электрического разряда притягиваться к остроконечному проводнику, который заземлен - основы его изобретения громоотвода для защиты деревянных зданий, таких как дома и церкви.
Уотсон передал некоторые из этих писем Франклина местному издателю Эдварду Кейву, который напечатал их в The Gentleman's Magazine в 1750 году. В апреле 1751 года Кейв напечатал в публикации еще больше писем Коллинсона. был получен, и они включали исправления, внесенные лично Франклином. Эта публикация была озаглавлена «Эксперименты и наблюдения электричества, сделанные в Филадельфии в Америке г-ном БЕНДЖАМИНОМ ФРАНКЛИНОМ» и передана в нескольких письмах г-ну П. Коллинсону из Лондона, F.R.S (Лондон). Это был 90-страничный памфлет из 86 пронумерованных страниц. Брошюра содержала неподписанное предисловие, написанное доктором Джоном Фотергиллом. Эта первая публикация «Экспериментов и наблюдений за электричеством» была продана по дорогой цене в два шиллинга и шесть пенсов британских денег, что эквивалентно 18 фунтам стерлингов в 2015 году.
Типичное письмо в книге - 27 июля 1750 года.. Буква V в первых трех английских изданиях - это. Буква VI в четвертом и пятом английских изданиях. Книга восемнадцатого века состоит из собрания букв и очерки, написанные Франклином. Большинство из 25 писем в коллекции были адресованы Коллинсону. Некоторые из них имели личное содержание, но большинство из них касалось его экспериментов с электричеством и того, что он наблюдал на их основе. В них говорилось о выводах, к которым он пришел после проведения научных экспериментов с лейденскими банками и грозовыми облаками. Он много раз рассказывал о сходстве их действий и о том, что принципы, которым они следовали, были идентичны. Эта связь в конечном итоге привела Франклина к громоотводу и к тому, что электричество можно было без вреда отвести от домов и деревянных построек, что сделало его защитным устройством.
У этой книги было пять английских изданий. Первые три издания были не томами в твердой обложке, а скорее брошюрами с бумажными обложками собранного письма Франклина. Они были небрежно собраны при публикации. К каждому из этих изданий брошюр были приложены дополнительные письма, которые были добавлены позже, а затем переизданы. Первая публикация 1751 г. была дополнена в 1753 г. еще 20 страницами и названа «Дополнительные эксперименты и наблюдения, часть II». Он имел номера с 89 по 109 и был опубликован Э. Кейвом. В 1754 г. он был снова дополнен дополнительными 44 страницами, пронумерованными от 110 до 154, и озаглавлен «Новые эксперименты и наблюдения, часть III». Его опубликовал Р. Кейв, сын Э. Кейва. Второе издание, вышедшее в 1754 году, было перепечаткой частей I и II первого издания. Третье издание, опубликованное в 1760, 1762 и 1764 годах, было переизданием всех трех частей первого издания и пронумеровано 1–154.
В этом первом наборе писем Франклин говорил об электрическом пожаре, а позже (1749 г.) изменение терминологии на электрическую жидкость. 5 июня 1747 года он написал Коллинсону, что его эксперименты показали, что электрический огонь представляет собой новый элемент материи, существующий в виде частиц во всей обычной материи. Франклин определил, что процесс трения трения, подобный процессу трения стекла тканью, не создает эти частицы, а только временно группирует их вместе, чтобы их можно было собрать и удержать в лейденской банке с водой и металлом. По словам Франклина, на одной стороне лейденской банки скопился электрический огонь, который он обозначил как положительный (плюс), а на другой стороне был недостаток электрического огня, обозначенный как отрицательный (минус). Эти потери и выгоды от электрификации были в точности равны и по сути являются современным законом сохранения заряда, за исключением того, что теперь признано, что отрицательные заряды существуют сами по себе, а не только как недостаток положительных зарядов. Это важный принцип современной науки, объясняющий микрофизику электризации крупных тел. В этих письмах Франклин ввел технические слова, которые мы используем сегодня для обозначения вещей, связанных с электричеством, таких как плюс, минус, положительный, отрицательный, заряд, разряд, якорь, поражение электрическим током, электрик, конденсатор, проводник и батарея.
Лейденская банка «электрическая батарея» Первые эксперименты Франклина объяснили в этом первом наборе писем Коллинсону, что лейденская банка, тип конденсатора, имела равные и противоположные заряды на внутреннем и внешнем проводниках. Это было показано на иллюстрациях в его книге. Важной теорией Франклина, представленной Коллинсону в письме от 29 апреля 1747 года, была концепция «расслаиваемого конденсатора». Сегодня мы называем это распределение зарядов в устройстве конденсатором. Он заметил, что с обеих сторон между куском непроводящего материала образовался заряд. В случае лейденской банки это было стекло (непроводящее вещество), а с каждой стороны - металлический материал (проводящее вещество). Эти противоположные металлические слои имели прямо противоположные электрические заряды (положительный и отрицательный). Он заметил, что, когда провод внутри емкости был наэлектризован положительно на определенную величину, внешний проводник одновременно стал отрицательно электризован в той же самой пропорции.
Франклин объяснил в этих письмах, что в эксперименте он это сделал. показать, что заряд находился в самом стакане, а не в воде внутри сосуда, как предполагали другие. После того, как лейденская банка была заряжена, он вылил воду из нее в другую лейденскую банку, которая не была заряжена. Оказалось, что электрическая сила не была сконцентрирована в самой воде, так как новая лейденская банка не имела заряда этой водой из первой лейденской банки. Затем в первую банку наполнили пресной водой, и было обнаружено, что в этой банке есть заряд. Тогда пришли к выводу, что именно стекло является конденсатором электрической силы. Далее путем дополнительных экспериментов было установлено, что не имеет значения, какой формы было стекло или был ли объект похож на стеклянную бутылку. В конце концов было установлено, что свойство самого стекла было этой «силой» равных и противоположных зарядов.
Франклин далее объясняет в этих письмах, что банка электрически балансировала не сама себя, а проволока из какого-то проводящего материала. пришлось замкнуть контакт от внутреннего проводника (плюс) к внешнему проводнику (минус). Таким образом Франклин наблюдал уравновешивание и объединение двух различных состояний электричества в «чудесной бутылке». В более поздних изданиях книги Франклин объяснил в своих письмах и показал на иллюстрациях сборку лейденских сосудов, которую он назвал «электрическая батарея», следуя военному термину того времени, когда «батарея» представляла собой группу собранных вместе пушек. Франклин собрал несколько конденсаторов с параллельными пластинами, состоящих из 11 стеклянных пластин, каждая из которых была «вооружена» свинцовыми металлическими листами с каждой стороны. Он соединил их вместе проводами в серию, а затем был прикреплен мастер-провод, который мог разрядить (уравновесить) батарею при прикосновении к обеим сторонам.
Том четвертого издания увеличился до 496 страниц.. В твердом переплете и дополнениях к третьему изданию.. (Бифокальные очки Франклина показаны на книге) Четвертое издание, опубликованное в 1769 году, является первым полным изданием в одном томе с твердыми обложками. Он добавил сноски, чтобы прояснить некоторые вопросы. В это издание он также добавил несколько своих философских эссе и дополнил том указателем. Четвертое издание представляло собой книгу в твердой обложке, в которой количество страниц увеличилось со 154 до 496. Франклин добавил статьи о своем громоотводе изобретении, метеорологических наблюдениях, природе человека, рост населения во всем мире, смерчи, эксперименты с янтарем и информация о его изобретении камина в Пенсильвании. В этом издании были иллюстрации на медных пластинах его конструкции громоотвода, нового камина и электрических экспериментов. Пятое английское издание было опубликовано в 1774 году. Между четвертым и пятым изданиями не было большой разницы. Единственным новым документом, добавленным в пятое издание, которого не было в четвертом, был французский эксперимент с молнией, проведенный в 1752 году. В лондонской газете Public Advertiser было объявление от 9 сентября 1774 года. Это способствовало появлению пятого издания.
Четвертое английское издание, опубликованное в 1769 году, лично контролировалось Франклином во время визита в Лондон из Филадельфии. Он внес несколько исправлений в разные части первых трех изданий и написал пояснительные записки. Одно важное исправление, которое Франклин отметил в Форварде, заключалось в том, что буквы 1 и 2 были переставлены, и он исправил это. Он добавил важное для него письмо. Это было письмо Коллинсону от 28 марта 1747 года. Франклин поблагодарил его за подарок немецкой «электрической трубки» с указаниями о том, как использовать ее для производства электричества. Он был очень признателен за это, поэтому написал именно письмо №1. Это затем увеличило последовательность нумерации букв на одну из первых трех изданий.
Второе издание 1754 г. Новых экспериментов части I и части II Всего было одиннадцать изданий Экспериментов и наблюдений на электричество. Было пять изданий на английском, три французских и по одному изданию на немецком, итальянском и латинском языках. Первые три английских издания были похожи, но не идентичны, и состояли из двух или трех частей. Каждая из этих отдельных частей была напечатана и продана отдельно в виде брошюры. У каждого было небольшое изменение названия (например, «Новый», «Дополнительный»), очевидно, чтобы способствовать продаже дополнительных копий людям, которые покупали раньше.
1752 г. Французское издание Французский перевод ion, опубликованный в 1752 году, содержал эксперимент, предполагавший, что длинный заостренный железный стержень мог бы притягивать молнию из грозового облака. В 1750 году Хопкинсон предложил Франклину концепцию притяжения электричества к точкам. Затем Франклин продвинул эту идею на шаг вперед и предположил, что заостренный железный стержень высоко над крышей привлечет разряд молнии, если этот разряд будет электрическим. Француз Тома-Франсуа д'Алибальд провел настоящий эксперимент 10 мая 1752 года, как и предлагал Франклин, и в железный стержень ударила молния. В Лондоне это повторилось на Spital Square 20 июля 1752 года и снова в Челмсфорде, Эссекс, 12 августа 1752 года. Притяжение электричества от грозы было также выполнено Сам Франклин в эксперименте с воздушным змеем, о котором он говорил в письме Коллинсону от 19 октября 1752 года. Человек по имени Дж. У. Ричман был убит в 1753 году в результате удара электрическим током при выполнении воздушного змея. эксперимент. Франклин доказал, что молнии и электричество - одно и то же. Он также показал, что этот «электрический флюид» притягивается к заостренному объекту высоко в небе. Другой конец железного стержня можно вставить в землю, чтобы создать путь для безопасного проведения электричества высокого напряжения. Таким образом, был обнаружен способ отводить молнии от деревянных зданий и предотвращать их возгорание из-за ударов молнии. Изобретение Франклина с громоотводом с верхней точкой его громоотвода стало моделью для системы молниезащиты, используемой в Америке в восемнадцатом веке.
Король Людовик XV почтил Франклина, увидев некоторые электрические эксперименты, проведенные в королевский дворец на св. Жермен близ Парижа, Франция. Однако физик Жан-Антуан Нолле (1700–1770), скептик, опубликовавший свою собственную теорию электричества, заявил, что идеи Франклина ошибочны. В 1753 году он утверждал, что громоотвод Франклина не только опасен, но и бесполезен и притягивает молнии к деревянным зданиям, заставляя их чаще попадать в них. Франклин вовремя доказал научному сообществу, что его изобретение громоотвода было не только защитным устройством, но также служило профилактическим способом отвести разрушительные молнии от ударов по зданиям.
Все издания книги печатались в Европе до 1941 года, когда первая публикация была сделана в Соединенных Штатах И. Бернард Коэн. Это единственная научная работа Франклина, признанная историками Гэри Куруцем и Деннисом Смитом самой важной научной книгой Америки восемнадцатого века. Публикация его научных наблюдений за электричеством прославила Франклина на всю Европу как серьезного ученого. Британский политолог XVIII в. Джозеф Пристли пишет в своей книге История и современное состояние электричества (1767 г.), что никто не проводил глубокого исследования электричества. с использованием подобных научных экспериментов Франклина, которые были переведены на большинство европейских языков в восемнадцатом веке.
Бенджамин Франклин был награжден медалью Копли Королевским обществом в 1753 году в знак признания его работы в области электричества, о которой говорится в этой книге. Он стал членом Общества после того, как его имя было указано десять раз (в один из них входил президент Общества лорд Маклсфилд ). Также он получил почетную степень в Колледже Уильяма и Марии в 1756 году и был избран во Французскую академию наук в 1772 году благодаря этой книге. Теории, которые Франклин разработал в книге, легли в основу последующих исследований электричества.
 | Викиисточник содержит исходный текст, относящийся к этой статье: Эксперименты и наблюдения в области электричества |
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Эксперименты и наблюдения в области электричества. |
Копия первой брошюры 1751 года с аннотациями, сделанными Франклином, доступна в Интернет-архиве:
Также имеется сводная информация, включая оглавление, доступная на Founders Online:
Каждый из документ Отрывки из первого издания 1751 года также доступны на сайте Founders Online со многими пояснительными примечаниями:
