亚历山德罗·伏特
Alessandro Volta
1745-1827


伏特于1745年2月18日生于意大利科莫。伏特的科学研究主要集中于电学和化学。伽伐尼(Luigi Galvani)的“动物电”实验引起了伏特的极大兴趣。经过研究,伏特发现伽伐尼提出的由动物肌肉产生电力其实来自于相互接触的两种金属。在此基础上,他在1800年发明了伏打电堆——第一台可以连续供电的装置。伏打电堆很快在各国的实验室中盛行,开辟了很多新的研究方向。伏打电堆给伏特带来了巨大的荣誉,但他后来并没有应用电堆进行其它有影响力的研究。1827年3月5日,伏特在意大利科莫去世,享年82岁。伏特对科学的贡献总结如下:

  • 在前人基础上优化了起电盘和验电器的设计,使前者在当时广为流行,后者可以检测微小的电量。

  • 在化学方面,研究了多种气体在密闭容器中的爆炸,并首次发现甲烷是不同于氢气的一种新气体。

  • 对伽伐尼的“动物电”给出了合理的解释,发明伏打电堆。


重要化学装置

上图展示的是伏特1800年论文《论仅由不同导电物质相接触而产生的电力》(On Electricity Excited by the Mere Contact of Conducting Subsubstances of Different Kinds)中著名的伏打电堆(按原始插图和论文中的描述重绘)。伏打电堆是最早可以连续供电的电池。其中三种导电物质组成了电池的一个基本单元,它们是锌片、铜片和浸过食盐水的湿润纸板(或者皮革)。多个单元按照“锌铜纸板-锌铜纸板-锌铜纸板……”的顺序堆积起来就得到伏打电堆。电池产生的电力与单元数成正比。为了组装更强大的电池,可以先将单元堆积成几个立柱,然后用金属片将立柱连接起来。上图的电池中包括60个单元。伏特发现,用手触摸电池的两端可以产生刺痛的感觉;如果将电池的两级通过金属片导入两个装水的容器中并将手放入水中,刺痛感更为明显。除了触觉,接触电池也会影响人的味觉、听觉和视觉。伏打电堆的发明促进了电化学的迅速发展和新元素的发现,但是伏特本人对电化学的态度并不积极。

上图展示的是伏特1800年论文《论仅由不同导电物质相接触而产生的电力》(On Electricity Excited by the Mere Contact of Conducting Subsubstances of Different Kinds)中另外一种与伏打电堆原理相同的电池(按原始插图和论文中的描述重绘)。如果我们把伏打电堆中的相接触的锌片和铜片换成焊接在一起的一端为锌一端为铜的弓形电极,把湿润纸板换成装有盐水的杯子,就得到了上图的电池。因为通常把很多杯子排列成一个圆圈,这种电池后来被称为“杯之冠”(Crown of Cups)。


其他科学家