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標題: 發明世界上第一個電池的人─伏特 [列印本頁]

作者: 驛動的心 時間: 2011-3-13 05:56:02 標題: 發明世界上第一個電池的人─伏特

  伏特(Alessandro Volta,1745~1827)，義大利物理學家。他於1800年製成了世界上第一個電池-----伏特電堆，使人們第一次獲得了比較強且穩定而持續的電流，為科學家從對靜的研究轉入對動電的研究創造了物質條件，導致了電化學、電磁聯繫等一系列重大的科學發現。
生平簡述
　　伏特1745年2月18日生於義大利科莫的一個貴族家庭。他有兄弟姐妹8人，大多都從事了神職，只有他後來成為了科學家。
　　伏特從小並不出眾，4歲時才會說話，家裡人都認為他智力遲鈍，很擔心。但到了7歲，他趕上了其他孩子，接著就超過他們。上學時他對自然科學很感興趣，14歲時就決心當一名物理學家。當他讀完英國科學家普利斯特利的電學著後，還寫了一首關於電的長詩，受到人們的好評。
　　1769年，年僅24歲的伏特發表了第一篇學術論文，引起了科學界的注意。
　　1774年被科莫大學聘為預料物理學教授。第二年發明了起電盤，這個裝置由一塊覆有硬橡膠的金屬電極板和一塊帶絕緣手柄的金屬電極板置於其上，正電荷便被吸引到下表面，負電荷被排斥到上表面，上面的負電荷可通過接地排除。這個過程不斷繼續，直到帶柄極板帶上很多電荷為止。這種電荷蓄貯器取代了萊頓瓶，成為電容器的前身，今天仍然使用著。
   伏特的名聲因此傳開。1779年，成為帕維亞大學自然哲學教授，1795年成為該校校長。1782年他被選為法國科學院的外國院士，1791年又被選為英國皇家學會會員。1794年，由於在電學、化學上的賈獻，他獲得科普利獎章。伏特還發現了沼氣，發明了可以研究氣體燃燒時容積變化的氣體燃化計，測定了空氣膨脹係數。
　　1800年，伏特完成了他一生中最傑出的作品 ----- 發明了伏特電堆，使他的名聲達到登峰造極的地步。法國皇帝拿破侖一世召見他，觀看他的表演，授予他一枚精製的金質獎章，還封他為伯爵。伏特則非常謙虛，他說："是伽伐尼發現了兩種不同的金屬能產生電，是命運以伽伐尼的手推動了事惰的發展，就這樣，伽伐尼發現了電池，而他本人卻並未覺察到這一點。這個裝置應該叫伽伐尼電池。"
　　1827年3月5日，伏特在科莫逝世。
　　為了紀念伏特為電學發展做出的貢獻，後人把電壓、電動勢、電位差的單位命名為"伏特"。

電池發現過程　　

      1786年，義大利解剖學和生理學教授伽伐尼在解剖青蛙時，偶然發現了蛙腿會發生痙攣的現象。1792年，伽伐尼進一步又發現，如果用一只銅鉤與鐵板接觸時，蛙腿也會引起痙攣。這實際上就是一個電池，蛀腿既是電解質，又是電流指示器。但是長期以來，人們已知道諸如電鯆等動物中存在動物電流，伽伐尼受了這些影響，也把蛀腿的痙攣歸結為生物電。
　　伽伐尼的發現公布於眾後，引起了眾多科學家對"生物電"的研究。開始的時候，伊打也同意伽伐尼的觀點，稱讚這一發現"在物理學和化學史上，是足以稱得上劃時代的偉大發現之一"。但隨著研究的進一步深入，伏特對"生物電"的說法產生了懷疑。
　　早在1750年，瑞士科學家蘇爾澤就發表過一篇論文，敘述了他的發現。他將銀片和鉛片的一端互相接觸，用另一端將舌頭夾住，舌頭則感到麻木和酸味，既不是單片銀的味道，也不是單片鉛的味道。他想到，這可能是兩種金屬接觸時，金屬中的微小粒子發生震動而引起舌頭神經的興奮產生的感覺。為此，他又做了另一個實驗來進一步研究這個現象。他將一個盛水的錫杯子放在銀台上，只用舌頭接觸杯子內的水，並沒有酸味的感覺；但當用手接觸銀合時，舌頭就明顯地感到酸味。
　蘇爾澤的論文只是公布了他的發現，並沒講清它的道理，也沒引起其他人的多大注意。伏特在研究伽伐尼的"生物電"的時候，敏感地聯想起了蘇爾澤的發現，並立即做了這個實驗。他將一枚金幣和一枚銀幣頂住舌頭，當用導線將兩枚硬幣連接起來時，舌頭明顯地感到了苦味。他又找來一根較長的導線將金幣和銀幣連接起來，一端含在嘴裡，另一端接觸眼皮上部，他驚奇地感到，當剛一接觸的瞬間，眼睛裡產生了光的感覺。伏特想，金屬不僅是導體，而且能產生電；電不僅能使蛙腿產生抽動，而且能影響人的視覺和味覺神經。
　　1793年12月，伏特在一封信中公開提出了反對伽伐尼"生物電"的觀點。他一再強調電流在本質上是由金屬的接觸產生的，與金屬板是否壓在動物體上無關。他提倡用"金屬電"代替"生物電"這個名稱。他的這一觀點引起了激烈的爭論，有人支持，有人反對，但伏特彷彿是一下子找到了研究問題的突破口。
　　在這以後很長的時間裡，伏特再研究"生物電"時，已經開始排除那些錯誤因素的干擾，而把物理因素放到了首要位置。他反覆地想，為什麼將兩種金屬接觸青蛙腿和舌頭都會出現電的效應？最後，發現了事物的共性：人的口中有唾液，蛙腿中也有液體，而且都是酸性的。既然這樣，不用唾液和蛙腿，換用別的液體，是不是也能產生電的效應呢？
　　首先，他自己設計了一個驗電器，可以檢驗微小的電流。這就比看蛙腿抽動和用舌頭感覺要準確得多。他拿來一個鋼製圖片和一個鋅圓盤，用導線將它們分別接到驗電器上，又用一塊布片蘸滿鹽水夾在兩個金屬盤中間。伏特驚喜地看到驗電器的顯示，電流很強，而且是穩定的。他又找來大量的銅片和鋅片，中間夾上含鹽水的布片，交替地疊起來，兩頭引出電極。這時，電流更強了。他把兩個電極靠近，結果"啪"地一聲打出了電火花。
伏特非常高興。他又用不同的金屬做實驗。他發現，一種金屬，可以帶正電，而與另一種金屬組合時，又可以帶負電。經過反復多次的實驗比較，伏特給金屬排出了序列：鋅、錫、鉛、銅、銀、金……只要將這個序列裡前面的金屬與後面的金屬相接觸，前者就帶正電，後者帶負電，在序列中的距離越遠，帶電越多，產生的電流越強。
　　1800年3月20日，伏特在給英國皇家學會會長班克斯勛爵的信中寫道："無疑你們會感到驚訝，我所介紹的裝置，只是用一些不同的導體按一定的方式疊起來的裝置。用30片、40片、60片甚至更多的銅片(當然最好是用銀片)將它們中的每一片與錫片(最好是鋅片)接觸，然後充一層水或導電性能比純水更好的食鹽水、鹼水等，或填上一層用這些液體浸透的紙皮或皮革等，……就能生相當多的電荷。"

      這就是伏特電堆，世界上第一個電池。

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