伏打电堆
Aaron · 2010-08-05 20:19 · 26810 次点击
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简介
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简介
1800年3月20日,意大利教授伏打发明了世界上第一个发电器——伏打电堆,也就是电池组,开创了电学发展的新时代。
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说到伏打电池的发明还有一段有趣的故事。这要从电流的发现者伽伐尼说起,伽伐尼是伏打的好朋友,他是一名解剖学家和生物学家,他的妻子因健康原因要经常吃蛙腿。1780年的一天,伽伐尼把青蛙剥皮后,放在靠近起电机旁的桌子上。当他妻子偶然拿起电机旁的外科手术刀时,刀尖上了蛙腿外露的小腿神经,蛙腿抽动起来,好像活的一样。她把这件事告诉了伽伐尼。伽伐尼重复了这个试验,他把蛙腿放在玻璃板上,用两把叉子,一个叉尖是铜的,另一个叉尖是铁的,去碰蛙腿的神经和肌肉,生碰一下,蛙腿就引缩一次。
为了探究这个现象的原因,伽伐尼选择了各种不同的条件,重复这个实验。开始,伽伐尼用铜丝把青蛙与铁窗相连,在雨天和晴天作实验,青蛙的腿都痉挛。接着,他只用铜丝去接触蛙腿,蛙腿却不发生痉挛。后来,他找了一间封闭的房间将青蛙放在铁板上,用铜丝去触它,结果和以前一样,又发生了收缩,这就排除了外来电的可能性。伽伐尼选择不同的日子,不同的时辰,用各种不同的金属多次重复,总是得到相同的结果,只是在使用某些金属时,收缩更强烈而已。
后来他又用各种不同的物体来做这个实验,但用诸如玻璃、橡胶、松香、石头和干木头代替金属,都不出现这个现象。
进一步的实验使伽伐尼认为蛙的神经中有电源,很可能是从神经优越性到肌肉的特殊电流质引起的“动物电”。
伽伐尼的实验使许多科学家感到惊奇。伏打在1792-1796年重复伽伐尼的实验时发现,只要有两种不同金属互相接触,中间隔以湿的硬纸、皮革或其他海绵状的东西,不管有没有蛙腿,都不电流产生,从而否定了动物电的观点。伏打认识到蛙腿收缩只是放电过程的一种表现,两种不同金属的接触才是电流现象的真正原因。
根据各种金属接触的实验结果,伏打列出了锌-铅-锡-铁-铜银-金的次序,这就是著名的伏打序列。其中两种金属相接触时,位于序列前面的都带正电、后面的带负电。
1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流,这个装置后来称为伏打电,他还把锌片和铜片放在盛有盐水或稀酸的杯中,放多这样的小杯子中联起来,组成电池。他指出这种电池“具有取之不尽,用之不完的电”,“不预先充电也能给出电击”。
伏打电堆(电池)的发明,提供了产生恒定电流的电源——化学电源,使人们有可能从各个方面研究电流的各种效应。从此,电学进入了一个飞速发展的时期——电流和电磁效应的新时期。
直到现在,我们用的干电池就是经过改时后的伏打电池。干电池中用氯化铵的糊状物代替了盐水,用石墨棒代替了铜板作为电池的正极,而外壳仍然用锌皮作为电池的负极。
人们为了纪念他们的功绩,就把这种电池称为伽伐尼电池或伏打电池,并把电压的单位用“伏特”来命名。