تا سال 1748 فرانکلین به موفقیت حرفه ای دست یافته بود و ثروت کافی داشت تا بتواند زندگی خود و خانواده اش را به خوبی تأمین کند، بنابراین تصمیم گرفت از کار کناره گیری کند. البته قصد داشت انتشار روزنامه و تقویم نجومی ریچارد بینوا را ادامه دهد، اما برای علایق علمی خود وقت بیشتری می خواست.
اختراع بطری لید و یافته های دانشمندان اروپایی انگیزه خوبی بود و فرانکلین تصمیم گرفت شخصاً به تحقیق در مورد علم اسرار آمیز الکتریسته بپردازد.
فرانکلین به اندازه کافی مطالعه کرده بود که بداند همه مواد مقداری بار الکتریکی دارند. پس از آنکه بر اساس بطری لید چند دستگاه الکتریکی ساخت و آنها را آزمایش کرد، متقاعد شد که الکتریسیته ماهیتی سیال دارد. طبق نظریه فرانکلین، مقدار سیال الکتریکی موجود در هر ماده را می توان با مقیاسی اندازه گیری کرد که از «مثبت » (مقدار اضافی سیال الکتریکی)، تا «خنثی» (مقدار معمولی سیال الکتریکی) و «منفی» (مقدار کمتری سیال الکتریکی) در تغییر است. او عقیده داشت که بسته به مقدار سیال الکتریکی موجود در ماده، بارهای الکتریکی یکدیگر را «جذب» یا «دفع» می کنند. در طی این فرایند، سیال الکتریکی از یک جسم به جسم دیگر منتقل می شد، اما سیال از بین نمی رفت.
فرانکلین بر اساس تحلیل خود از بطری لید، به این نتیجه رسید که لازم نیست ظرفی که الکتریسته در آن ذخیره می شود، حتماً شیشه ای باشد. بنابراین در سال 1749 نخستین «باتری الکتریکی» را اختراع کرد: دستگاهی تشکیل شده از یازده قطعه شیشه تخت پنجره و صفحه سربی که با سیم به هم متصل بودند. فرانکلین عقیده داشت که هرگاه بار الکتریکی تولید کند، این دستگاه می تواند آن را برای مصرف بعدی ذخیره کند.

آزمایش خطرناک

فرانکلین این ایده را خود آزمایش کرد؛ این آزمایش بسیار بی باکانه بود و بعدها خود آن را «اشتباه بزرگ وحشتناک » نامید. درست قبل از کریسمس سال 1750 با شش ظرف شیشه ای بزرگ، یک باتری ساخت و بار الکتریکی زیادی در آن ذخیره کرد. سپس از این دستگاه برای ایجاد شوک الکتریکی در یک بوقلمون زنده استفاده کرد.
در هنگام انجام آزمایش جرقه ای کور کننده ایجاد شد و صدایی شبیه صدای شلیک توپ به گوش رسید؛ جریان الکتریسیته بوقلمون را کشت و سبب برق گرفتگی فرانکلین هم شد و او را دچار حمله قلبی کرد؛ چیزی نمانده بود که جان خود را از دست بدهد. اما بعدها گفت که گوشت بوقلمون پخته به صورتی غیر عادی لطیف و ترد بوده است.

آذرخش و الکتریسیته

فرانکلین با ادامه آزمایشهای خود نه تنها در مورد الکتریسیته کنجکاوتر شد، بلکه به شباهتهای آن با آذرخش نیز توجه کرد. او در یادداشتهای روزانه خود نوشت که هم الکتریسیته و هم آذرخش نور تولید می کنند و رنگ مشابهی دارند؛ هر دو آنها به سرعت و در مسیرهای کج و معوج حرکت می کنند؛ هر دو آنها از فلزات عبور می کنند و حتی می توانند آنها را ذوب کنند؛ هر دو آنها در هنگام تماس با جسمی خارجی صدای شدید انفجار ایجاد می کنند. هر دو بویی شبیه بوی گوگرد دارند؛ هر دو می توانند سبب بروز آتش سوزی شوند و هر دو می توانند از آب یا یخ عبور کنند. این شباهتها نظر فرانکلین را مبنی بر ماهیت الکتریکی آذرخش تقویت می کرد.
توضیح عکس:
فرانکلین در دفتر یادداشتهای روزانه خود نوشت که الکتریسیته و صاعقه کیفیتهای مشابهی دارند، زیرا هر دو نور تولید می کنند و در مسیری کج و معوج به حرکت در می آیند.
فرانکلین در جریان آزمایشهای خود کشف کرد که الکتریسیته جذب اجسام نوک تیز، مانند تکه های سیم، می شود. او اطمینان داشت که این کشف صحیح است، اما نمی توانست به طور کامل بفهمد که چرا چنین اتفاقی می افتد و همین امر کنجکاوی او را تحریک می کرد. به علاوه اشتیاق او را به یافتن رابطه بین آذرخش و الکتریسته عمیقتر می کرد: به اعتقاد او، اگر این دو یکسان بودند می شد راهی برای محافظت از خانه ها، کلیساها و کشتیها در برابر اصابت صاعقه پیدا کرد. نظر فرانکلین این بود که چیزی بسازد که بعدها برقگیر نامیده شد: این وسیله از یک میله نوک تیز آهنی تشکیل می شد که آن را روی بام ساختمان نصب می کردند و سیمی از برقگیر به زمین (یا در مورد کشتی به آب) منتهی می شد و صاعقه را از سازه مورد نظر دور می راند.
فرانکلین در سال 1750، طی نامه ای به دوستش پیتر کولینسون، که نماینده شرکت کتابخانه در لندن بود، همه نظریه های خود در مورد الکتریسیته و نیز عقاید دیگر خود در مورد آذرخش را با او در میان گذاشت. کولینسون مردی با علایق علمی گسترده و دوستان متنفذ بود و این نامه را در اختیار ناشر هفته نامه آقایان لندن قرار داد. این ناشر در سال 1751 مشاهدات فرانکلین را به صورت جزوه ای با عنوان آزمایشها و مشاهدات مربوط به الکتریسیته که در فیلادلفیای امریکا انجام شد منتشر کرد.
وقتی فرانکلین متقاعد شد که بین الکتریسیته و آذرخش ارتباط وجود دارد، مصمم شد راهی برای اثبات آن پیدا کند. ایده اولیه فرانکلین این بود که میله برقگیر را روی مناره کلیسایی نصب کند، اما هنگامی که ساختن مناره به تعویق افتاد، ناگزیر شد راه دیگری برای اثبات ارتباط بین این دو بیابد. نتیجه این تدابیر، آزمایش معروف بادبادک است.

برقگیر موسیقی نواز

بنجامین فرانکلین دوست داشت نظریه های خود را آزمایش کند. حتی اگر مجبور می شد آزمایشی خطرناک را انجام دهد. یکی از آزمایشهای جسورانه او در سال 1752 شامل برقگیری بود که آن را روی خانه خود نصب کرد؛ این برقگیر طوری طراحی شده بود که وقتی جریان الکتریکی در هوا موجود بود، زنگی را به صدا در می آورد.
او روی دودکش خانه خود میله ای آهنی نصب کرد که سیمی به انتهای آن متصل شده بود. این سیم از یک لوله شیشه ای پوشش دار، که در سقف جاسازی شده بود، عبور می کرد و از پله ها پایین می آمد و در این محل به دو بخش تقسیم می شد. او به هر یک از سرهای سیم زنگی متصل کرد و گویی مسین را از نخی ابریشمین آویزان کرد و بین دو زنگ مستقر ساخت. سپس صبر کرد تا ببیند چه اتفاقی می افتد.
خوشبختانه صاعقه به اختراع فرانکلین اصابت نکرد؛ اگر اصابت کرده بود، احتمالاً خانه او آتش می گرفت. فرانکلین مشاهده کرد که در هوایی خاص، زنگها به صدا در می آیند و در سایر اوقات، بین زنگها قوس الکتریکی ایجاد می شود و اتاق را با جریانی از الکتریسیته که نوری شبیه نور خورشید دارد، کاملاً روشن می کند. فرانکلین نتیجه گرفت که هرگاه در هوا الکتریسیته موجود باشد، زنگها به صدا در می آیند. این آزمایش سرانجام دردسرساز شد و فرانکلین ناگزیر ساز الکتریکی خود را جمع کرد.
منبع : تاریخ آموزش و پرورش اسلام و ایران