Меню

Изобретение вольта первого источника тока

2.2. СОЗДАНИЕ ПЕРВОГО ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

2.2. СОЗДАНИЕ ПЕРВОГО ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

В течение нескольких лет (1792–1795 гг.) А. Вольта не только повторил все опыты Л. Гальвани, но и произвел ряд новых исследований. И если Л. Гальвани искал причину обнаруженных им явлений как физиолог, то А. Вольта, будучи физиком, искал в них физические процессы [1.1; 1.6; 1.12; 1.13].

А. Вольта прежде всего обратил внимание на факт, уже известный Л. Гальвани, что сокращения мышц наиболее интенсивно происходят при использовании двух разнородных металлов. Продолжая исследования, он отверг идеи Л. Гальвани о «животном» электричестве и пришел к выводу, что источником электричества является контакт двух разнородных металлов: «Металлы не только прекрасные проводники, но и двигатели электричества», — утверждал А. Вольта. А «… лягушка, приготовленная по способу Гальвани, есть чувствительнейший электрометр» [1.1; 1.2].

Обобщением исследований А. Вольта была предложенная им теория «контактного электричества». Эта теория утверждала, что при соприкосновении различных металлов происходит разложение их «естественного» электричества; при этом электричество одного знака собирается на одном металле, а другого — на другом. Силу, возникающую при контакте двух металлов и разлагающую их «естественное» электричество, А. Вольта назвал электровозбудительной, или электродвижущей силой; эта сила «перемещает электричество так, что получается разность напряжений» (между металлами. — Авт.) [1.2].

Произведя исследование этого вопроса при помощи созданного им весьма чувствительного прибора — электроскопа с конденсатором, А. Вольта установил, что металлы можно распределить в некоторый ряд, в котором «разность напряжений» между двумя металлами будет тем больше, чем дальше они расположены один от другого.

С современной точки зрения совершенно очевидна ошибочность идеи Вольта о возможности получения электрического тока посредством простого контакта разнородных металлов, т.е. получения электрической энергии без затраты для этого какого-либо другого вида энергии. Однако в начале прошлого века эта теория контактного электричества нашла много сторонников и на некоторое время удержалась в науке.

Многочисленные эксперименты привели А. Вольта к выводу, что непрерывный электрический «флюид» может возникнуть лишь в замкнутой цепи, составленной из различных проводников — металлов (которые он называл проводниками первого класса) и жидкостей (названных им проводниками второго класса).

Опыты А. Вольта завершились построением в 1799 г. первого источника непрерывного электрического тока, составленного из медных и цинковых кружков (пар), переложенных суконными прокладками, смоченными водой или кислотой. Этот прибор, о котором он впервые сообщил президенту Лондонского королевского общества в марте 1800 г., был назван им «электродвижущим аппаратом», а позже французы стали его называть «гальваническим или вольтовым столбом» (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Вольтов столб

Необходимость применения проводников второго класса (суконных кружков, смоченных водой или кислотой) А. Вольта объяснял следующим: при соприкосновении двух различных металлов электричество одного знака сосредоточивается на одном металле, а электричество противоположного знака — на другом. Если составить столб из нескольких пар различных металлов, например цинка и серебра (без прокладок), то каждая цинковая пластина будет находиться в соприкосновении с одинаковыми серебряными пластинами и их общее действие будет взаимно уничтожаться. Для того чтобы действие отдельных пар суммировалось, необходимо обеспечить соприкосновение каждой цинковой пластинки только с одной серебряной. Это осуществляется с помощью проводников второго рода — суконных кружков, смоченных водой или кислотой, разделяющих пары металлов и не препятствующих движению электричества. Таким образом, А. Вольта, не понимая того, что электрический ток возникает в результате химических процессов между металлами и жидкостями, практически пришел к созданию гальванического элемента, действие которого основывалось именно на превращении химической энергии в электрическую. Хотя А. Вольта и заметил, что поверхности приведенных в контакт разнородных металлов, составляющих гальваническую пару, подвергаются изменению — окисляются, тем не менее он не придал этому факту никакого значения.

Рис. 2.2. Чашечная батарея Вольта

А. Вольта предложил кроме столба еще и несколько иную конструкцию источника электрического тока — так называемую чашечную батарею (рис. 2.2), действие которой, по его мнению, также было основано на контакте между двумя металлами (влажную суконную прокладку столба заменяла жидкость). Чашечная батарея представляла собой соединение отдельных элементов, имевших форму банок, наполненных разбавленной серной кислотой, в которую погружались одна медная и одна цинковая пластины. Кроме предложенных А. Вольта конструкций источника электрического тока вскоре были разработаны некоторые другие его модификации.

Создание вольтова столба подготовило почву для закладки фундамента электротехники. Современник А. Вольта, выдающийся французский ученый академик Доменик Франсуа Араго (1786–1853 гг.) считал вольтов столб «самым замечательным прибором, когда-либо изобретенным людьми, не исключая телескопа и паровой машины». В этом определении нельзя усматривать преувеличения. Вольтов столб — это первый источник непрерывного электрического тока, сыгравший громадную роль как в развитии науки об электричестве, так и в расширении его практических приложений. Вольтов столб в различных своих модификациях долгое время оставался самым распространенным источником электрического тока. Как будет видно из последующего, крупнейшие ученые первой половины XIX в. В.В. Петров, X. Дэви, А. Ампер, М. Фарадей широко применяли вольтов столб для своих опытов.

Научный вклад итальянского ученого был высоко оценен его современниками. Легенды об А. Вольта ходили среди ученых уже при его жизни. Создав вольтов столб, А. Вольта подарил миру, как писал один из его биографов, «невиданный ранее источник электричества, не порциями, как от банок и электрофоров, а непрерывным потоком».

Заслуживают внимания трактат А. Вольта «Об идентичности гальванического и электрического флюидов», его высказывания о «сходстве» электричества и магнетизма.

Современники называли А. Вольта самым великим физиком, жившим в Италии после Галилея. В 1881 г. на Международном конгрессе электриков в Париже единице напряжения было присвоено наименование «Вольт».

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Проблемы первого витка

Проблемы первого витка Итак, Юрий Гагарин сказал:«Поехали!» и махнул рукой. Что же произошло потом?Казалось, за эти годы о первом витке написано предостаточно.Но на самом деле многие подробности этого знаменитого полета до последнего времени скрывались от

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ до 1 кВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА и до 1,5 кВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ до 1 кВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА и до 1,5 кВ ПОСТОЯННОГО ТОКА Область применения Вопрос. На какие РУ распространяется настоящая глава Правил?Ответ. Распространяется на РУ и НКУ напряжением до 1 кВ переменного тока и до 1,5 кВ

10.2. Воздействие электрического тока на человека

10.2. Воздействие электрического тока на человека Ток, проходящий через тело человека, действует на организм не только в местах контакта и путях протекания тока, но также и на кровеносную, дыхательную и сердечно-сосудистую системы.Виды травм, связанных с воздействием

1.2.3. Выбор источника питания и предупреждения по безопасности и перегрузкам

1.2.3. Выбор источника питания и предупреждения по безопасности и перегрузкам Для питания видеокамер следует использовать только стабилизированные блоки питания.Не рекомендуется применять простейшие импульсные блоки питания, поскольку они создают помехи в работе

Устройство нечеткой логики – система слежения за направлением источника света

Устройство нечеткой логики – система слежения за направлением источника света Сейчас мы приступим к изготовлению устройства – системы слежения за направлением источника света, использующего принцип нечеткой логики. Система отслеживает направление на источник света,

Список деталей для системы слежения за направлением источника света и демонстрационного нейрона

Список деталей для системы слежения за направлением источника света и демонстрационного нейрона • (2) CdS фотоэлемент• (1) датчик изгиба (номинальное сопротивление 10 кОм)• (2) конденсатор 0,22 мкФ• (1) конденсатор 0,01 мкФ• (4) транзистор NPN TIP 120 Darlington• (2) резистор 10 кОм• (б)

Глава 7 Работа электрического потенциального поля

Глава 7 Работа электрического потенциального поля Перейдем к рассмотрению устройств преобразования энергии, в которых, так или иначе, используется электрическое потенциальное поле. Начнем с электростатических моторов. Например, мотор Франклина, рис. 70, отлично

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 КВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ДО 1,5 КВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 КВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ДО 1,5 КВ ПОСТОЯННОГО ТОКА Область применения Вопрос 1. На какие распределительные устройства распространяется настоящая глава Правил?Ответ. Распространяется на распределительные устройства

§ 1.4 Природа электрического отталкивания и закон Кулона

§ 1.4 Природа электрического отталкивания и закон Кулона Электрические заряды постоянно испускают во всех направлениях частицы, разлетающиеся с постоянной скоростью вдоль прямых линий. Воздействие на заряд зависит лишь от расположения и скорости этих частиц возле

Глава 15 Внутренняя структура электрического потенциального поля

Глава 15 Внутренняя структура электрического потенциального поля Эфир, как и любая физическая среда, существование которой мы можем принять, вместе с Менделеевым, имеет определенные физические свойства. Менделеев писал об упругости данной среды в статье «Попытка

ГЛАВА 3 Изобретение конденсатора и создание первого электрохимического источника тока – важнейшие страницы в летописи электричества

ГЛАВА 3 Изобретение конденсатора и создание первого электрохимического источника тока – важнейшие страницы в летописи электричества Создание лейденской банкиЭтот зимний день 1745 г. запомнился голландскому профессору из г. Лейдена Питеру Мюсхенбруку (1692-1761) на всю жизнь.

Читайте также:  Диаметр проволоки в предохранителях по току

Предисловие От первого лица

Предисловие От первого лица …Я с юных лет получал великое наслаждение от всего, что касалось архитектуры… Андреа Палладио Цит. по: Палладио А. Четыре книги об архитектуре / пер. И. В. Жолтовского. М.: Изд-во Всесоюзной Академии архитектуры, 1936. С. 11. Эту книгу не стоит

2.3. ОБНАРУЖЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

2.3. ОБНАРУЖЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Первые же опыты с электрическим током[1] не могли не привести к открытию некоторых присущих ему свойств. Поэтому рассматриваемый период в истории электричества характеризуется главным образом обнаружением и

2.5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И МАГНИТА

2.5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И МАГНИТА Расширение и углубление исследований электрических явлений привели к открытию и изучению новых свойств электрического тока. О связи электрических и магнитных явлений говорили многие факты, наблюдавшиеся, в частности,

2.12. ПЕРВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ

2.12. ПЕРВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ В 40–70 гг. XIX в. стали создаваться первые источники электрического освещения. Освещение является естественной и постоянной потребностью человека. Самым долгим был путь от лучины к свече и затем к масляной лампе. В первой

Источник

Алессандро Вольта — изобретатель первого источника постоянного тока

Алессандро Вольта (1745-1827) – итальянский учёный-физик, один из авторов учения об электричестве, известный физиолог и химик. Открытое им «контактное электричество» создало глубокую предпосылку для изучения природы тока и поиска направлений его практического использования.

Алессандро Вольта - биография, научный достижения, фото

Алессандро Вольта (Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Gerolamo Umberto Volta)

Детство и юность

Алессандро Вольта появился на свет 18 февраля 1745 года в итальянском городишке Комо, расположенном рядом с Миланом. Его родители Филиппо и Маддалена были представителями среднего класса, поэтому могли создать ребенку хорошие условия жизни. В раннем детстве воспитанием мальчика занималась кормилица, уделявшая мало внимания развитию ребенка. Будущий ученый начал разговаривать только в четыре года, с трудом произнося звуки. Тогда все свидетельствовало об определенной умственной отсталости ребенка, произнесшего первым слово «Нет».

Только к семи годам мальчик приобрел полноценную речь, но вскоре потерял отца. На воспитание Алессандро взял родной дядя, который дал возможность получить племяннику хорошее образование в школе ордена иезуитов. Он с усердием изучал историю, латынь, математику, жадно впитывая все знания. Практически сразу выявилась страсть Вольты к физическим явлениям. Ради этого он устроил переписку с известным в то время автором и демонстратором физических опытов аббатом Жаном-Антуаном Нолле.

В 1758 году земляне в очередной раз наблюдали приближение к планете кометы Галлея. Пытливый ум Вольта сразу проявил огромный интерес к этому явлению, и юноша принялся изучать научное наследие Исаака Ньютона. Также он интересовался работами Бенджамина Франклина и по мотивам одной из них соорудил в своем городе громоотвод, оглашавший окрестности звоном колокольчиков во время грозы.

После окончания учебы Алессандро остался преподавать физику в гимназии Комо. Однако роль скромного учителя не соответствовала уровню таланта Вольты и через несколько лет он становится профессором физики одного из старейших университетов в Павии (город на севере Италии в регионе Ломбардия). После переезда сюда Вольта много путешествовал по Европе, побывав со своими лекциями во многих столицах. В этой должности ученый проработает 36 лет, а в 1815 году он возглавил философский факультет университета в Падуе.

Первые открытия

Ещё в годы учительства Вольта всецело предавался науке и активно занимался изучением атмосферного электричества, проводя серию опытов по электромагнетизму и электрофизиологии. Первым заметным изобретением итальянца стал конденсаторный электроскоп, оснащенный расходящимися соломинками. Такой прибор был гораздо чувствительнее своих предшественников с подвешенными на нитке шариками.

Электроскоп Вольты

В 1775 году Алессандро изобрел электрофор (электрическую индукционную машину), способную вырабатывать разряды статического электричества. В основе работы прибора лежало явление электризации с помощью индукции. Он состоит из двух металлических дисков, один из которых покрыт смолой. В процессе его натирания происходит заряд отрицательным электричеством. При поднесении к нему другого диска последний заряжается, однако если отвести несвязанный ток в землю предмет получит положительный заряд. С помощью многократного повторения этого цикла можно существенно увеличивать заряд. Автор утверждал, что его прибор не теряет эффективности даже через трое суток после зарядки.

Электрофор Вольты

Во время одной из лодочных прогулок по озеру, Вольта сумел убедиться, что находящийся на дне газ хорошо горит. Это позволило ему сконструировать газовую горелку и выдвинуть предположение о возможности строительства линии проводной сигнальной электропередачи. В 1776 году ученому удалось создать электро-газовый пистолет («пистолет Вольта»), действие которого основано на взрыве метана от электрической искры.

Вольтов столб

К своему самому известному открытию ученый пришел занимаясь изучением опытов своего соотечественника Луиджи Гальвани, которому удалось обнаружить эффект сокращения мышечных волокон препарированной лягушки в процессе взаимодействия ее вскрытого нерва с двумя разнородными металлическими пластинками. Автор открытия объяснил явление существованием «животного» электричества, однако Вольта предложил другую интерпретацию. По его мнению, подопытная лягушка выступала своеобразным электрометром, а источником тока был контакт разнородных металлов. Сокращение мышц было вызвано вторичным эффектом от действия электролита – жидкости, находящейся в тканях лягушки.

Чтобы доказать правильность выводов Вольта провел эксперимент на самом себе. Для этого он приложил к кончику языка оловянную пластинку и параллельно к щеке серебряную монету. Предметы были соединены небольшой проволочкой. В результате ученый почувствовал языком кисловатый привкус. В дальнейшем он усложнил свой опыт. На этот раз Алессандро положил себе на глаз кончик оловянного листочка, а во рту разместил серебряную монету. Предметы соприкасались друг с другом с помощью металлических острий. Всякий раз при контакте он чувствовал глазом свечение, подобное эффекту молнии.

В 1799 году Александро Вольта окончательно пришел к выводу, что «животного электричества» не существует, а лягушка реагировала на электрический ток возникающий при контакте разнородных металлов.

Этот вывод Алессандро использовал при разработке собственной теории «контактного электричества». Сначала он доказал, что при взаимодействии двух металлических пластин одна приобретает большее напряжение. В ходе дальнейшей серии экспериментов Вольта убедился, что для получения серьезного электричества одного контакта разнородных металлов мало. Оказывается, для появления тока необходима замкнутая цепь, элементами которой выступают проводники двух классов – металлы (первый) и жидкости (второй).

В 1800 году ученый сконструировал Вольтов столб – простейший вариант источника постоянного тока. В его основе лежали 20 пар металлических кружочков, выполненные из двух видов материала, которые были разделены бумажными или тканевыми прослойками, смоченными щелочным раствором или соленой водой. Присутствие жидких проводников автор объяснял наличием особого эффекта, согласно которому в ходе взаимодействия двух различных металлов появляется некая «электродвижущая» сила. Под ее воздействием электричество противоположных знаков сосредотачивается на разных металлах. Однако Вольта не смог понять, что ток возникает как результат химических процессов между жидкостями и металлами, поэтому представил иное объяснение.

Если сложить вертикальный ряд пар различных металлов (например, цинка и серебра без прокладок), то заряженная током одного знака цинковая пластина будет взаимодействовать с двумя серебряными, которые заряжены электричеством противоположного знака. В результате вектор их совместного действия будет обнуляться. Для обеспечения суммирования их действий необходимо создать контакт цинковой пластины только с одной серебряной, что можно достичь с помощью проводников второго класса. Они эффективно дифференцируют пары металлов и не создают помех для движения тока.

Вольтов Столб (фото)

Вольтов Столб — гальванический элемент (химический источник постоянного тока). По сути дела — это первая в мире аккумуляторная батарея

О своем открытии в 1800 году Вольта сообщил Лондонскому королевскому обществу. С этого времени источники постоянного тока, изобретенные Вольтой, стали известны всему физическому сообществу.

Несмотря на определенную научную ограниченность выводов Алессандро вплотную приблизился к созданию гальванического элемента, который связан с трансформацией химической энергии в электрическую. В дальнейшем ученые многократно проводили эксперименты с вольтовым столбом, которые привели к открытию химических, световых, тепловых, магнитных действий электричества. Одним из наиболее заметных вариантов конструкции вольтова столба можно признать гальваническую батарею В. Петрова.

В качестве эксперимента, можно создать Волтов столб своими руками из подручных средств.

Вольтов столб своими руками

Вольтов столб своими руками. Между медными монетами находится кусочки салфетки смоченные уксусом (электролитом) и кусочки алюминиевой фольги

Другие изобретения

Иногда Вольту считают создателем прототипа современной свечи зажигания, без которой невозможно представить автомобиль. Он сумел изготовить простую конструкцию, состоящую из металлического стержня, который находился внутри глиняного изолятора. Также он создал собственную электрическую батарею, названную им «короной сосудов». Она состоит из последовательно соединенных медных и цинковых пластин, которые находятся внутри сосудов с кислотой. Тогда это был солидный источник тока, которого сегодня хватило бы на приведение в действие маломощного электрического звонка.

Читайте также:  Все формулы по электрическому току в вакууме

Вольта создал специальный прибор, предназначенный для изучения свойств горящих газов, который получил название эвдиометр. Он представлял собой сосуд, наполненный водой, который в перевернутом виде опускается в специальную чашу с жидкостью. После долгой паузы в 1817 году Вольту публикует теорию града и периодичности гроз.

Семейная жизнь

Супругой итальянского ученого стала графиня Тереза Перегрини, родившая ему троих сыновей.В 1819 году, находящийся в годах ученый, покидает общественную жизнь и удаляется к себе в имение. Алессандро Вольта скончался 5 марта 1827 года в собственном имении Камнаго и был захоронен на его территории. Впоследствии оно получило новое название Камнаго-Вольта.

После смерти судьба сыграла с ученым злую шутку. Во время выставки, посвященной вековому юбилею создания «Вольтова столба» случился большой пожар, практически полностью уничтоживший его личные вещи и приборы, а причиной возгорания была названа неисправность электрических проводов.

Интересные факты

  • Находясь в библиотеке Академии, Наполеон Бонапарт прочитал на лавровом венке надпись: «Великому Вольтеру» и удалил из нее две последние буквы, оставив вариант «Великому Вольте».
  • Наполеон был хорошо расположен к великому итальянцу и однажды уподобил, изобретенный им «Вольтов столб» самой жизни. Французский император назвал прибор позвоночником, почки положительным полюсом, а желудок отрицательным. Впоследствии по приказу Бонапарта в честь Вольты выпустят медаль, наделят его титулом графа и в 1812 году назначат президентом коллегии выборщиков.

Вольта демонстрирует Наполеону свои изобретения - Вольтов столб и гелиевую пушку

Вольта демонстрирует Наполеону свои изобретения — Вольтов столб и гелиевую пушку

  • По инициативе Вольты в науке были утверждены понятия электродвижущая сила, ёмкость, цепь и разность напряжений. Его собственное имя носит единица измерения электрического напряжения (с 1881 года).
  • В 1794 году Алессандро организовал опыт под мрачным названием «Квартет мертвых». В нем участвовали четверо человек с мокрыми руками. Один из них правой рукой соприкасался с цинковой пластинкой, а левой прикасался к языку второго. Он, в свою очередь, касался глаза третьего, державшего препарированную лягушку за лапки. Последний прикасался к туловищу лягушки правой рукой, а в левой держал серебряную пластинку, которая соприкасалась с цинковой. В ходе последнего касания первый человек резко вздрагивал, второй ощущал во рту кислый вкус, третий чувствовал свечение, четвертый переживал неприятные симптомы, а мертвая лягушка будто оживала, трепеща своим телом. Это зрелище потрясало до глубины души всех очевидцев.
  • Именем Вольта названа научная награда за заслуги ученых в области электричества.
  • Вольта скончался в один день и час с известным французским математиком Пьером-Симоном Лапласом.
  • Портрет учёного был изображен на итальянской денежной купюре.

Портрет Алессандро Вольты на купюре в 10000 лир

Портрет Алессандро Вольты на купюре в 10000 лир. Купюра вышла в обращение в 1984 году

  • В итальянском городе Комо есть музей Алессандро Вальта — его открыли в 1927 году к столетию со дня смерти ученого.

Музей Алессандро Вольта в городе Комо (Италия)

Музей Алессандро Вольта в городе Комо (Италия)

Источник

СОЗДАНИЕ ПЕРВОГО ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

В течение нескольких лет (1792–1795 гг.) А. Вольта не только повторил все опыты Л. Гальвани, но и произвел ряд новых исследований. И если Л. Гальвани искал причину обнаруженных им явлений как физиолог, то А. Вольта, будучи физиком, искал в них физические процессы [1.1; 1.6; 1.12; 1.13].

А. Вольта прежде всего обратил внимание на факт, уже известный Л. Гальвани, что сокращения мышц наиболее интенсивно происходят при использовании двух разнородных металлов. Продолжая исследования, он отверг идеи Л. Гальвани о «животном» электричестве и пришел к выводу, что источником электричества является контакт двух разнородных металлов: «Металлы не только прекрасные проводники, но и двигатели электричества», – утверждал А. Вольта. А «… лягушка, приготовленная по способу Гальвани, есть чувствительнейший электрометр» [1.1; 1.2].

Обобщением исследований А. Вольта была предложенная им теория «контактного электричества». Эта теория утверждала, что при соприкосновении различных металлов происходит разложение их «естественного» электричества; при этом электричество одного знака собирается на одном металле, а другого – на другом. Силу, возникающую при контакте двух металлов и разлагающую их «естественное» электричество, А. Вольта назвал электровозбудительной, или электродвижущей силой; эта сила «перемещает электричество так, что получается разность напряжений» (между металлами. – Авт.) [1.2].

Произведя исследование этого вопроса при помощи созданного им весьма чувствительного прибора – электроскопа с конденсатором, А. Вольта установил, что металлы можно распределить в некоторый ряд, в котором «разность напряжений» между двумя металлами будет тем больше, чем дальше они расположены один от другого.

С современной точки зрения совершенно очевидна ошибочность идеи Вольта о возможности получения электрического тока посредством простого контакта разнородных металлов, т.е. получения электрической энергии без затраты для этого какого‑либо другого вида энергии. Однако в начале прошлого века эта теория контактного электричества нашла много сторонников и на некоторое время удержалась в науке.

Многочисленные эксперименты привели А. Вольта к выводу, что непрерывный электрический «флюид» может возникнуть лишь в замкнутой цепи, составленной из различных проводников – металлов (которые он называл проводниками первого класса) и жидкостей (названных им проводниками второго класса).

Опыты А. Вольта завершились построением в 1799 г. первого источника непрерывного электрического тока, составленного из медных и цинковых кружков (пар), переложенных суконными прокладками, смоченными водой или кислотой. Этот прибор, о котором он впервые сообщил президенту Лондонского королевского общества в марте 1800 г., был назван им «электродвижущим аппаратом», а позже французы стали его называть «гальваническим или вольтовым столбом» (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Вольтов столб

Необходимость применения проводников второго класса (суконных кружков, смоченных водой или кислотой) А. Вольта объяснял следующим: при соприкосновении двух различных металлов электричество одного знака сосредоточивается на одном металле, а электричество противоположного знака – на другом. Если составить столб из нескольких пар различных металлов, например цинка и серебра (без прокладок), то каждая цинковая пластина будет находиться в соприкосновении с одинаковыми серебряными пластинами и их общее действие будет взаимно уничтожаться. Для того чтобы действие отдельных пар суммировалось, необходимо обеспечить соприкосновение каждой цинковой пластинки только с одной серебряной. Это осуществляется с помощью проводников второго рода – суконных кружков, смоченных водой или кислотой, разделяющих пары металлов и не препятствующих движению электричества. Таким образом, А. Вольта, не понимая того, что электрический ток возникает в результате химических процессов между металлами и жидкостями, практически пришел к созданию гальванического элемента, действие которого основывалось именно на превращении химической энергии в электрическую. Хотя А. Вольта и заметил, что поверхности приведенных в контакт разнородных металлов, составляющих гальваническую пару, подвергаются изменению – окисляются, тем не менее он не придал этому факту никакого значения.

Рис. 2.2. Чашечная батарея Вольта

А. Вольта предложил кроме столба еще и несколько иную конструкцию источника электрического тока – так называемую чашечную батарею (рис. 2.2), действие которой, по его мнению, также было основано на контакте между двумя металлами (влажную суконную прокладку столба заменяла жидкость). Чашечная батарея представляла собой соединение отдельных элементов, имевших форму банок, наполненных разбавленной серной кислотой, в которую погружались одна медная и одна цинковая пластины. Кроме предложенных А. Вольта конструкций источника электрического тока вскоре были разработаны некоторые другие его модификации.

Создание вольтова столба подготовило почву для закладки фундамента электротехники. Современник А. Вольта, выдающийся французский ученый академик Доменик Франсуа Араго (1786–1853 гг.) считал вольтов столб «самым замечательным прибором, когда‑либо изобретенным людьми, не исключая телескопа и паровой машины». В этом определении нельзя усматривать преувеличения. Вольтов столб – это первый источник непрерывного электрического тока, сыгравший громадную роль как в развитии науки об электричестве, так и в расширении его практических приложений. Вольтов столб в различных своих модификациях долгое время оставался самым распространенным источником электрического тока. Как будет видно из последующего, крупнейшие ученые первой половины XIX в. В.В. Петров, X. Дэви, А. Ампер, М. Фарадей широко применяли вольтов столб для своих опытов.

Научный вклад итальянского ученого был высоко оценен его современниками. Легенды об А. Вольта ходили среди ученых уже при его жизни. Создав вольтов столб, А. Вольта подарил миру, как писал один из его биографов, «невиданный ранее источник электричества, не порциями, как от банок и электрофоров, а непрерывным потоком».

Заслуживают внимания трактат А. Вольта «Об идентичности гальванического и электрического флюидов», его высказывания о «сходстве» электричества и магнетизма.

Современники называли А. Вольта самым великим физиком, жившим в Италии после Галилея. В 1881 г. на Международном конгрессе электриков в Париже единице напряжения было присвоено наименование «Вольт».

Источник



Алессандро Вольта Биография и материалы

Алессандро Вольта (1745 — 1827) был итальянским физиком и химиком, пионером электричества и энергии, изобретателем электрической батареи, которая была первым источником постоянного электрического тока. Его экспериментальная работа в области химии и электричества и его теоретический вклад в дискуссии восемнадцатого века по тем же вопросам привели к крупным достижениям в области физики и электромагнетизма..

Читайте также:  При увеличении частоты переменного тока в 2 раза индуктивное сопротивление увеличится в 2 раза

Из-за важности его научного вклада и влияния, которое они оказали на жизнь простых людей, Вольта был в то время высоко признанным ученым. Его не только отмечали поэты и музыканты, но и высоко ценили правительства.

Помимо своего научного вклада, Вольта успешно занимал весьма важные политические посты. Настолько, что им восхищался Наполеон Бонапарт, который высоко ценил его за его работу.

  • 1 Биография
    • 1.1 Первые исследования
    • 1.2 Первые изобретения
    • 1.3 Выводы о текущей и животной ткани
    • 1.4 Благодарности
    • 1.5 Научная проверка и назначения
    • 1.6 Смерть
  • 2 Основные вклады
    • 2.1 Электрический аккумулятор или аккумулятор
    • 2.2 Электрохимия
    • 2.3 Законы электрификации при контакте
    • 2.4 Изобретение оборудования
    • 2.5 Открытия и экспериментальные процессы
  • 3 Ссылки

биография

Алессандро Вольта, полное имя Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта, родился 18 февраля 1745 года в Комо, Италия. Его семья имела благородный характер, что облегчало ему получение образования с раннего возраста.

Мать Алессандро была благородной, а отец был причастен к так называемой высокой буржуазии. Когда ему было всего 7 лет, его отец умер, а это означало, что ему не хватало этой фигуры с самого начала.

Первые исследования

Алессандро проявил интерес к явлениям природы в детстве; тем не менее, первое образование, которое получило — основное и среднее — носило скорее гуманистический характер. Его первой школой был один из иезуитов, который был в его городе..

Говорят, что учителя этой школы хотели мотивировать его продолжить обучение в религиозной сфере. Со своей стороны, его семья заставила его посвятить себя профессии юриста, поскольку в этой семье это была традиционная карьера..

Оказавшись в гуще этих трудностей, Алессандро остался тверд в своих интересах и выбрал научную подготовку, как только начал свое высшее образование..

Первые изобретения

Согласно историческим записям, известно, что Вольта ответил на его интерес к электрическим явлениям, когда он был молодым, учитывая, что, когда ему было 18 лет, он начал общаться по почте с различными электрологами, проживающими в Европе..

Уже с 1767 года Вольта начал делиться своими представлениями об электричестве; в этом случае он сделал это с Джован Батиста Беккариа, который был профессором в городе Турине.

В 1774 году Вольта был предложен в качестве профессора физики в Королевской школе Комо; там он начал свою педагогическую деятельность. Почти параллельно с этим назначением, в 1775 году Volta выпустила свое первое электрическое изобретение; это был электрофор, артефакт, через который можно было производить статическую энергию.

В дополнение к генерации статической энергии большое преимущество этого изобретения состояло в том, что оно имело длительный характер; то есть вам нужно было только зарядить его, чтобы он мог передавать энергию разным объектам.

Всего два года спустя Вольта обнаружил еще одно важное открытие, в данном случае в области химии: Алессандро Вольта смог определить и изолировать газообразный метан. Вольта продолжил свою преподавательскую деятельность, а с 1779 года он начал работать профессором физики в Университете Павии..

Выводы о текущей и животной ткани

С 1794 года Вольта интересовался производством электрического тока через металлы без использования тканей животных, что было популярным понятием в то время..

Луиджи Гальвани, еще один известный ученый и друг Вольты, провел несколько экспериментов в этой области за несколько лет до этого, в 1780 году. Согласно экспериментам, проведенным Гальвани, было возможно генерировать электрический ток, когда два металла с различными характеристиками контактировали с мышцей. лягушки.

В этом случае Вольта повторил эти эксперименты и получил аналогичные ответы, но не был полностью убежден в результате.

Затем, с помощью различных экспериментов, проведенных в 1794 году, Вольта смог подтвердить, что ткани животных не были необходимы для генерации электрического тока. Это означало революционное утверждение для времени.

С этого момента они начали поиски Вольты, чтобы проверить свою гипотезу и получить одобрение научного сообщества. Вольта провел несколько экспериментов, и, наконец, в 1800 году появилась первая электрическая батарея..

Аккумулятор, созданный Volta, состоял из 30 металлических колес, отделенных друг от друга влажными тканями. Наконец, Вольта обнародовал свое изобретение перед Королевским лондонским обществом, которое после различных проверок отдает должное Вольте, которая изобрела первую электрическую батарею..

подтверждени

Конечно, это изобретение было очень влиятельным в то время, так как оно оказалось инструментом, который изменил многие процессы, создав несомненные лучшие.

Власти того времени признали это важное открытие, поэтому Алессандро Вольта был вызван в различные академические учреждения, чтобы рассказать о своем изобретении и последствиях, которые он имел.

Одной из личностей, которая особенно интересовалась изобретением Вольты, был Наполеон Бонапарт. В 1801 году этот стратег пригласил Вольта в Париж, чтобы отправиться в Институт Франции, чтобы объяснить особенности этой электрической батареи..

Масштабы открытия заинтересовали Бонапарта таким образом, что Бонапарт стал очень вовлеченным в переговоры, данные Вольтой, и рекомендовал ему получить самые большие почести, которых он считал этим ученым заслужить..

Научная проверка и назначения

После этого именно Национальный институт наук проверил функциональность изобретения Вольта и признал, что это действительно замечательное изобретение, поэтому он был номинирован на получение золотой медали за научные заслуги — высшее отличие в область науки в то время.

Со своей стороны Бонапарт продолжал демонстрировать восхищение Алессандро Вольта, вплоть до того, что он был назван Рыцарем Почетного легиона и назначил ему ежегодную пенсию.

Вольта также получил другие назначения от других личностей: он носил титул Рыцаря Королевского итальянского ордена Железной Короны и был графом Италии, через год после того, как исполнял обязанности итальянского сенатора..

Признание последовало, и в 1815 году, через 15 лет после создания первой электрической батареи, университет Падуи — один из самых важных в Италии — назначил его директором своего философского факультета..

кончина

В общем, Алессандро Вольта был охарактеризован как человек спокойного, центрированного, остроумного и верующего характера. После обнаружения электрической батареи, его последующие исследования касались проводимости и интенсивности.

В последние годы своей жизни Вольта жил на ферме, расположенной в непосредственной близости от Комо, его родного города; его поселение было в Камнаго. Он умер 5 марта 1827 года, когда ему было 82 года.

Основные вклады

Электрическая батарея или аккумуляторная батарея

В марте 1800 года Вольта внес свой самый большой вклад, изобрел электрический аккумулятор. Это изобрело революцию в концепции источников энергии навсегда, сделав впервые доступным портативный источник постоянного тока.

Электрическая батарея позволяла генерировать ток из колонки дисков разных металлов с вкраплениями картона, смоченного в солевом растворе.

Этот вклад Вольты привел к разработке приложений, таких как электролиз воды или производство электрической дуги между двумя углеродными полюсами. Кроме того, это изобретение позволило продемонстрировать связь между магнетизмом и электричеством..

электрохимия

Алессандро Вольта считается одним из отцов электрохимии как дисциплины. Вольта разделяет этот титул с Луиджи Гальвани, который сделал важные разработки в области электричества для животных.

Основной вклад Вольты в эту дисциплину был сделан с помощью экспериментов с лягушками, которые он провел для оценки электрических явлений, описанных Гальвани..

Различные интерпретации, данные Вольтой и Гальвани к этим явлениям, позволили истинному развитию электрохимии.

Некоторые авторы считают Вольту истинным основателем электрохимии из-за экспериментальной природы, которая дала эту отрасль науки.

Контактные законы электрификации

Вольта поднял знаменитые законы контактной электрификации, теорию, которую он разработал, чтобы объяснить источники электрических зарядов. Впоследствии теория Вольта о контактном электричестве оказалась неполной и ошибочной в нескольких аспектах..

Несмотря на ошибки, теория Вольта длилась много лет и послужила основой для развития экспериментального изучения электричества и для важных теоретических дискуссий на эту тему..

изобретение из аппаратные средства

Среди менее известного вклада Вольты в мир науки большое количество оборудования, некоторые из которых используются до сих пор..

Вольтовое изобретение, такое как электрический конденсатор, который используется для накопления энергии. Он также изобрел конденсаторный электроскоп, аппарат, который сочетает в себе функции электроскопа и конденсатора..

Кроме того, он усовершенствовал электрофор, команду, изобретенную Йоханом Вилке и которая служит генератором статического электричества..

Открытия и экспериментальные процессы

Алессандро Вольта сделал важный экспериментальный вклад в свое время. Среди них он, как известно, открыл органическую природу биогаза.

С другой стороны, Вольта также провел важные эксперименты в области атмосферного электричества, такие как воспламенение газов электрическими искрами в закрытых контейнерах..

Вклад Вольты в научный мир продолжался до 1803 года. После этого года и до даты своей смерти в 1827 году он не вносил новых вкладов..

Источник