Alessandro Volta vynálezca, ktorý spútal elektrinu do prvej elektrickej batérie

Alessandro Volta vynálezca, ktorý spútal elektrinu do prvej elektrickej batérie
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  289 zobrazení
2
 0
História elektroniky

Statická elektrina bola známa po tisíce rokov, avšak po celú tú dobu tiež nepochopená. Po stáročia sa nepodarilo dôjsť ďalej, než len k iskreniu a elektrickým šokom. Aj po objasnení niektorých základných zákonitostí predstavovala elektrina stále veľkú záhadu, ktorej podstatu nikto nechápal. Neexistoval totiž žiadny trvalejší zdroj, ktorý by umožnil jej skúmanie. Bolo treba ju spútať.

Alessandro Volta, celým menom Gróf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta, (* 18. február 1745, Como – † 5. marec 1827, Miláno) bol taliansky fyzik známy svojimi objavmi v odbore elektriny. Vynašiel napríklad elektrickú batériu (viacero elektrochemických článkov zapojených sériovo = Voltov stĺp), zdokonalil zariadenie (Electrophorus) na vytvorenie statickej elektriny (kondenzátor). Je po ňom pomenovaná jednotka elektrického napätia, resp. elektrického potenciálu sústavy SI jeden volt.

Narodil sa ako siedme, posledné dieťa v šľachtickej rodine. Do svojho siedmeho roku nerozprával, jeho okolie preto malo obavy, že je slabomyseľný. Napriek tomu zvládol vyštudovať jezuitskú školu a svoje oneskorenie dohnať. Potom ale namiesto dráhy duchovného prestúpil na kráľovský seminár. V tom čase sa začal zaujímať o skúmanie elektriny. V roku 1769 publikoval knihu O príťažlivej sile elektrického ohňa a javoch s tým súvisiacich, v ktorej zverejnil hypotézu o súvislosti elektriny a magnetizmu. Prišiel na ňu ale už o šesť rokov skôr, keď mal 18 rokov. V ďalších rokoch zostavil a zdokonalil mnoho prístrojov pre svoje pokusy. Medzitým sa stihol stať riaditeľom lýcea a profesorom fyziky na gymnáziu v Come.

Objav metánu

V rokoch 1775 – 1780 skúmal zloženie vzduchu a na základe pokusov sformuloval hypotézu o jeho zložení z dvoch rôznych plynov. Prvý veľký objav urobil v roku 1776. Bol upozornený na zvláštne horľavý plyn, ktorý vraj bolo možné nájsť v istej bažinatéj oblasti. Voltu niečo také zaujalo a začal sa tento fenomén skúmať. Vyrazil na rybársky výlet na Lago Maggiore, čo vzhľadom k faktu, že sa písal druhý november, nebolo práve príjemné.

Počas veslovanie blízkosti rákosia si všimol, že z dna stúpajú stĺpce bubliniek. Tento fenomén pozoroval predovšetkým v na plytčinách blízko brehu. Voltovi sa podarilo plyn zachytiť do baniek a zistil, že plyn skutočne horí. To bol prelomový objav, pretože až do tejto doby bol ako jediný horľavý znýmy bánsky plyn. Preto bolo vtedajšími vedcami predpokladané, že tento plyn pochádza z minerálnych procesov. Volta vďaka svojim nálezom správne konštatoval, že ide o plyn vznikajúci biologickými procesmi z rozpadajúcich sa tiel rastlín a živočíchov. Pomenoval ho "horľavý vzduch z bažín". Dnes mu hovoríme metán. Aj naďalej s plynom experimentoval. Podarilo sa mu ho zapáliť pomocou iskry zo svojho elektroforu a navrhoval, že by bolo možné plyn používať na svietenie, čím predbehol o pár desiatok rokov svoju dobu. Vymyslel dokonca aj "elektrickú pištoľ", kde bol metán privedený iskrou k výbuchu a vymrštil korkový náboj z hlavne.

V roku 1779 nastúpil na univerzitu v Pavii. Vrátil sa tam opäť k pokusom s elektrinou. Zdokonalil Pieter van Musschenbroekov kondenzátor (Leydenská/leidenská fľaša) a elektrometer, uvažoval o princípoch vzniku búrok.

Leydenská fľaša

Prvý elektrochemický článok

V roku 1791 sa dozvedel o pokusoch Luige Galvaniho so žabími stehienkami. Odhalil, že nejde o živočíšnu elektrinu, ale o reakciu kovov. V roku 1799 zostrojil prvý elektrochemický článok – Voltov stĺp. Zostavil takisto poradie kovov podľa ich elektrochemických potenciálov.

Voltov stĺp je historicky prvá elektrická batéria. Je to galvanická batéria tvorená niekoľkými sériovo zapojenými elektrickými článkami so zinkovou a medenou elektródou, oddelenými plsťou napustenou roztokom elektrolytu.

Usporiadanie bolo takéto: Na medený kotúč sa položil zinkový, potom súkenný, zase medený, zinkový, súkenný kotúč atď. Konce stĺpa, medený a zinkový, nazval Volta pólmi. Na jednom z nich sa objavil kladný a na druhom záporný elektrický náboj. Ak sa tieto dva póly spojili vodičmi, prechádzal dosť silný, dlhotrvajúci elektrický prúd. Takto presvedčivo dokázal neudržateľnosť predstáv zástancov živočíšnej elektriny, ktorí tvrdili, že v Galvaniho pokusoch je zdrojom prúdu živočíšna elektrina.

Voltov stĺp

Objav galvanického prúdu

V roku 1794 sa oženil s Terezou Peregrini a potom mal troch synov, ktorí sa volali Zanino, Flaminio, a Luigi. O svojich výskumoch prednášal 20. marca 1800 pred Kráľovskou spoločnosťou v Londýne a 28. októbra 1801 v Institut de France. Tam zaujal Napoleona Bonaparta, ktorý ho podporoval, povýšil na grófa a v roku 1809 na talianskeho senátora.

Tým, čím sa však stal nesmrteľným bol ale jeho objav prvej batérie, ktorý úzko súvisel s objavom tzv. Galvanického prúdu. Ten objavil taliansky lekár Luigi Galvani, ktorý sa venoval porovnávaciu anatómiu a predovšetkým anatómiu žiab, ktoré veľmi často pitvali. Od osemdesiatych rokov osemnásteho storočia sa k tomu pridal aj intenzívny záujem o elektrinu a jej pôsobenie na organizmy. Počiatok tohto záujmu podľa legendy spôsobila udalosť, keď počas búrky pri bohviekoľkej pitve žaby sa jeho asistent dotkol skalpelom jedného z nervov žabieho tela, čo spôsobilo, že žabie nôžka sebou trhala, akoby bola ešte živá.

Galvani neúnavne experimentoval ďalej. Pitvali na operačnom stole pokrytom zinkovým plechom a ďalej a ďalej tieto posmrtné kontrakcie pozoroval. Aby vylúčil akúkoľvek omyl, preniesol si svoj stôl aj s krycím plechom najprv pod šíre nebo, neskôr i do pivnice, skúšal dokonca kontrakcie vyvolávať pomocou Leidenskej fľaše. Okrem žiab postupne skúšal aj pitvanie ďalších živočíchov s rovnakými výsledkami. Nakoniec dospel k názoru, že objavil nový typ elektriny, jej živočíšnu formu, ktorá aktivuje svaly a nervy. Mozog považoval za orgán, ktorý túto elektrinu vylučuje, a nervy za jej vodiče. Dokonca tvrdil, že svaly a tkanivá sa správajú ako vnútorný a vonkajší povrch Leidenskej fľaše, čím sa elektrina v tele uchováva.

Keď Galvani svoju štúdiu o tomto objave v roku 1791 uverejnil, Volta ho sprvu ako ostatní vedci nadšene oslavoval. Opakoval experimenty a došiel k rovnakým záverom, lenže sa s nimi na rozdiel od ostatných neuspokojil. Skúšal ďalej a ďalej, avšak na rozdiel od Galvaniho bol vo svojich testoch dôkladnejšie, preskúmal vplyv niekoľkých kyselín, menil použité kovy. Jeho najzávažnejším poznatkom bol fakt, že svalové kontrakcie sa nikdy neobjavili, ak nedošlo ku kontaktu s nejakým kovom, najlepšie s dvoma rozdielnymi kovmi.

Nakoniec vyhlásil, že žabie nohy sú vlastne jediným indikátorom elektrického prúdu, ktorý vzniká kontaktom dvoch rôznych kovov. Odmietol tak myšlienku, že existuje nejaká osobitná živočíšna elektrina, čím sa dostal do prudkej polemiky s Galvanim.

Je potrebné zdôrazniť, že prudká bola z hľadiska osemnásteho storočia, išlo o vedeckú nezhodu dvoch džentlmenov, ktorí si jeden druhého veľmi vážili a nejaké ostré slová naozaj nepadali. Bol to Volta, kto navrhol používanie termínu "galvanismus" a tvrdil, že Galvaniho práca "zahŕňa jedny z najkrajších a najviac prekvapujúcich odhalení".

Je skutočným paradoxom, že Galvaniho práce, hoci v záveroch chybná, doviedla Voltu vďaka jeho neúnavnému experimentátorstvu na stopu správnej myšlienky. Tým, ako skúmal vplyv rôznych kovov pri pitvách žiab, zistil, že nie sú všetky rovnako efektívne. Neskôr spoznal, že pre vznik prúdu nepotrebuje mať na pitevnom stole telo žaby, ale stačí dva kovy oddeliť látkou či pijavým papierom napusteným v soľnom roztoku.

Zrod prvej batérie

Toto ho doviedlo až k objavu elektrochemického radu, kde zostavil niektoré vtedy známe kovy podľa ich efektivity (teda elektródového potenciálu) a stanovil základnú zásadu, že čím vzdialenejšie sú dva kovy v tejto jeho rade, tým väčšiu efektivitu (teda napätie) bude mať zapojenie pri experimentoch. Zistil, že keď položí medzi plátok striebra a cínu vlhkú látku a zapojí ich do elektrického obvodu, vzniknutý prúd bude konštantný. Ak obvod nebude zapojený, vznikne na striebre negatívny a na cíne pozitívny náboj.

Zároveň pritom objavil, že čím väčšia je kontaktná plocha oboch plátkov, tým väčšie sú vytvorené prúdy. Aby sme plne ocenili voltove experimentátorstvo, je potrebné zdôrazniť, že tieto pokusy vykonával bez základných meracích prístrojov, ako je potrebný voltmeter, ktorý vtedy ešte ani neexistoval. Napätie preto porovnával tak, že si doštičky z rôznych kovov prikladal na jazyk. Pokiaľ ho dnes chce niekto nasledovať, nech to skúsi s deväť voltovou batériou, avšak naozaj len veľmi opatrne, je to značne bolestivé.

Experimentoval ďalej a pokúšal sa tieto svoje prvotné "batérie" zapojiť za sebou. Pri tom objavil, že čím viac plátkov prepojí, tým je vznikajúci prúd väčší. Odtiaľ bol potom už len krôčik k jeho najväčšiemu objavu - voltov stĺp.

V roku 1800 napísal slávny list Josephovi Banksovi, prezidentovi Kráľovskej spoločnosti fyzikov v Londýne. Tu opísal, ako tento nový pozoruhodný prístroj vytvoriť: "Prístroj, ktorý zmieňujem a ktorý vás bezpochyby prekvapí, je len zostava väčšieho počtu vodičov z rôznych kovov zostavených určitým spôsobom. 30, 40, 60 alebo viac kúskov medi, či lepšie striebra, ktoré sú položené na kúsky cínu alebo zinku, čo je lepšie, oddelené plátky kože či savého papiera, dobre nasiaknutými vo vode či lepšie soľnom roztoku. "

Jeho prednášky boli natoľko zásadné, že len krátko nato sa Volta stal jedným z ôsmich cudzincov, komu bolo ponúknuté členstvo v onom prestížnom francúzskom inštitúte. Dostal vysoké vyznamenania a bol Napoleonom povýšený do šľachtického stavu. Samozrejme priznali mi aj nejaké to finančné ocenenie, to sa rozumelo samo sebou.

Napoleon si ho obľúbil a kládol ho ďalším vedcom za vzor, ​​pričom pri svojich cestách do Talianska si nachádzal čas, aby sa Voltových prednášok zúčastnil. Povzbudzoval ho k ďalšej práci a veľmi chválil jeho pedagogické umenia. Keď neskôr Volta uvažoval o odchode do dôchodku, Napoleon niečo také striktne odmietol. Aj keby vraj mal prednášať len raz za rok, bolo by to hodnotné.

"Pokiaľ nebude voltovej meno na zoznamov profesorov, bude to ako zásah do srdca. Ostatne, dobrý generál má zomrieť na poli cti, "tvrdil tento geniálny vojvodca. Traduje sa tiež historka, že pri návšteve parížskej Národnej knižnice sa Napoleon zastavil pri busty Voltaira a z nápisu "Au grand Voltaire" zmazal posledné tri písmená.

To bolo síce veľmi pekné, ale Volta bol už naozaj veľa starý a prednášky ho zmáhala. Nemožno sa teda čudovať, že v roku 1819, teda po Napoleonovej konečnej porážke, sa rozhodol odísť na odpočinok.

Ani po porážke Napoleona neupadol Volta do nemilosti. Od roku 1779 až do roku 1819 bol profesorom experimentálnej fyziky, ba dokonca dekanom fakulty matematiky a fyziky na univerzite v Pavii.

Od roku 1823 bol po srdcovej mŕtvici prakticky hluchý a slepý. Zomrel vo svojom dome v Comu v roku 1827, vo svojich 82 rokoch. Zomrel uctievaný a obdivovaný a na jeho počesť bola neskôr v roku 1881 pomenovaná jednotka elektrického potenciálu. A tým je s nami tento veľký vedec v istom zmysle dodnes.

Zdroje : Wikipedia sk, Wikipedia Eng, Encyclopedia Britanica, Internet



Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentárov je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

Webwiki ButtonSeo servis