伏打電堆

2021-02-13 有趣的物理學史

伏特出生於義大利科莫一個富有的天主教家庭裡。他對科學的愛好似乎是自然而然發生的。十九歲時他寫作了一首關於化學發現的六韻步的拉丁文小詩。伏特在青年時期就開始了電學實驗。他讀了許多書,他的好友加託尼送給他一些儀器,並在家裡讓出了一間房子來支持他的研究。                                                       十六歲時他開始與一些著名的電學家通信,其中有巴黎的諾萊和都靈的貝卡裡亞。貝卡裡亞是一位很有成就的國際知名的電學家,他勸告伏特少提出理論,多做實驗。事實上,伏特年青時期的理論思想遠不如他的實驗重要。隨著歲月的流逝,伏特對靜電的了解至少可以和當時最好的電學家媲美。不久他就開始應用他的理論製造各種有獨創性的儀器。

亞歷山德羅·朱塞佩·安東尼奧·安納塔西歐·伏特(Count Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta)

1792年伏特去國外做另一次長途遊歷, 到了德國、荷蘭、法國和英國。他訪問了一些最著名的同行,例如拉普拉斯和拉瓦錫,有時還和他們共同做實驗。他當時還被選為法國科學院的通迅院士,不久又被選為倫敦皇家學會的外國會員。
      伏特在四十五歲生日後不久便讀到了伽伐尼1791年的文章。這促使他去作出了最大的發明和發現。他開始還有些猶豫,但不久他就開始了工作。用伏特的話說,他實驗的內容"超出了當時已知的一切電學知識, 因而它們看來是驚人的"。起初他同意伽伐尼用蛙做萊頓瓶的觀點,但幾個月後,他開始懷疑蛙主要是一種探測器,而電源則在動物之外。他還注意到,如果兩種相互接觸的不同金屬放在舌上,就會引起一種特殊的感覺,有的是酸性的,有時是鹼性的。     

伏打電堆的結構

他假定,兩種不同的金屬例如銅和鋅接觸時會得到不同的電勢。 他測量了這種電勢差,得到的結果與我們現在所知的它們之間的接觸電勢差沒有多大差別。至少當連接肌肉和神經的金屬電弧是雙金屬時,只要假定蛙是一種非常靈敏的靜電計,伽伐尼實驗就得到了解釋。
      伏特對這個問題進行了更深入的研究,使他發明了伏打電堆,這是歷史上的神奇發明之一。伏特發現導電體可以分為兩大類。第一類是金屬,它們接觸時會產生電勢差,第二類是液體,現在稱為電解質,它們與浸在裡面的金屬之間沒有很大的電差。而且第二類導體互相接觸時也不會產生明顯的電勢差。

伏特發明的電堆

     他把這種裝置稱為"電堆",因為它是由浸在酸溶液中的鋅板、銅板和布片重複許多層而構成的。他在一封寫給皇家學會會長班克斯的著名信件中介紹了他的發明,用的標題是《論不同導電物質接觸產生的電》 。 電堆能產生連續的電流,它的強度的數量級比從靜電起電機能得到的電流大,由此開始了一場真正的科學革命。
     伏打電堆的發明,為人們獲得穩定的持續的電流提供了一個方法,是電學從對靜電的研究進入到對動電的研究,對電學的研究具有深遠的意義。後人為紀念這位物理學家,把電壓的單位規定為V音譯為伏特。

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    家世背景1745年2月18日出生於義大利科莫一個富有的天主教家庭裡。他的父親和一位高貴的婦女結婚之前,一直是耶穌會的一位新教徒,已有十一年之久,這位婦女也是一位宗教信仰很深的人。伏打於1792年去國外作另一次長途遊歷,這次並不限於鄰近的瑞士,而是到了德國、荷蘭、法國和英國。他訪問了一些最著名的同行,例如拉普拉斯和拉瓦錫,有時還和他們共同做實驗。他當時還被選為法國科學院的通迅院士,不久又被選為倫敦皇家學會的外國會員。
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