伏特與“伏特電堆”

發(fā)布時(shí)間:2024-03-03
電勢(shì)(電壓、電位)、電勢(shì)差(電壓差、電位差)的單位是根據(jù)意大利物理學(xué)家、發(fā)明家伏特(英文名alessandro volta)的名字來命名的,伏特最偉大的成就是第一個(gè)使人類獲得穩(wěn)定持續(xù)電流的“伏特電堆”。
科學(xué)家伏特1745年2月18日出生于意大利科莫一個(gè)富有的家庭里。青年時(shí)期的伏特就開始了電學(xué)實(shí)驗(yàn),他讀了他能夠找到的許多書, 24歲時(shí)發(fā)表了靜電學(xué)著作《論電的吸引》,引起了科學(xué)界的注意。29歲成為物理學(xué)教授,在電學(xué)等方面做出了許多重要的貢獻(xiàn)。1791年被聘請(qǐng)為英國皇家學(xué)會(huì)國外會(huì)員,三年后還授予他科普利獎(jiǎng)?wù)拢髞磉€被選為巴黎科學(xué)院的國外院士。
伏特所處的時(shí)代,人們只停留在靜電現(xiàn)象的研究。1780年,意大利物理學(xué)家伽伐尼發(fā)現(xiàn)了“動(dòng)物電”現(xiàn)象,在此啟發(fā)下,伏特于1792年開始研究“動(dòng)物電”及相關(guān)效應(yīng)。他通過大量實(shí)驗(yàn),否定了“動(dòng)物電”是動(dòng)物固有的說法,認(rèn)為產(chǎn)生于兩類導(dǎo)體(兩種金屬和液體)所組成的電路中,不同種類的金屬接觸時(shí)彼此都起電(叫接觸電),這就是著名的電的接觸學(xué)說。他以不同的金屬聯(lián)成環(huán)接觸青蛙腿及其背,從而成功地使活的青蛙痙攣。這就證實(shí)了“動(dòng)物電”產(chǎn)生于兩種不同金屬的接觸。由實(shí)驗(yàn)他還觀察到電不僅產(chǎn)生顫動(dòng),還影響視覺和味覺神經(jīng)。為了取得較強(qiáng)的效應(yīng),伏特把若干種導(dǎo)體聯(lián)接起來進(jìn)行了長期實(shí)驗(yàn),終于在1799年研制成第一個(gè)長時(shí)間的持續(xù)的電流源——伏特電堆。電堆能產(chǎn)生連續(xù)的電流,它的強(qiáng)度的數(shù)量級(jí)比從靜電起電機(jī)能得到的電流大,因此開始了一場真正的科學(xué)革命。阿拉果在1831年寫的一篇文章中談到了對(duì)它的一些贊美:“……這種由不同金屬中間用一些液體隔開而構(gòu)成的電堆,就它所產(chǎn)的奇異效果而言,乃是人類發(fā)明的的最神奇的儀器。”這一發(fā)明在此后的相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)成為人們獲得穩(wěn)定的持續(xù)電流的唯一手段。由此開拓了電學(xué)研究的新領(lǐng)域,使電學(xué)從靜電現(xiàn)象的研究進(jìn)入到動(dòng)電現(xiàn)象的研究,引發(fā)了電化學(xué)、電磁聯(lián)系等一系列重大發(fā)現(xiàn)。正是依靠足夠強(qiáng)的持續(xù)電流,1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),這又引發(fā)了1831年英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象等等,使電磁學(xué)發(fā)展走上了突飛猛進(jìn)的道路。
伏特在完成了電堆工作后,實(shí)際上就從舞臺(tái)上消失了。對(duì)他發(fā)現(xiàn)的利用完全落在其他人身上。他可能是年紀(jì)太大了,無法再與年青的新生力量競爭,也可能在心理上受到了他以前的巨大成就的阻礙。他沒有脫離過學(xué)校,他的工作可能太個(gè)人化了,他的著作與教學(xué)中缺乏正規(guī)的數(shù)學(xué)理論,限制了他表達(dá)自己思想的能力。伏特最后的八年是在他的坎納戈別墅和科莫附近度過的,他完全過著一種隱居的生活。1827年3月5日,伏特去世,終年八十二歲。人們?yōu)榱思o(jì)念這位最先為人類提供穩(wěn)定電流的科學(xué)家伏特,將電勢(shì)和電位差的單位以他的姓氏命名為“伏特”(volta),簡稱“伏”。
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