ЮБИЛЯРЫ В МИРЕ НАУКИ: Вольта – первый исследователь электричества

01.03.2020 | 477 просмотра(ов)

Алессандро Вольта – итальянский физик, химик и физиолог, изобретатель источника постоянного тока. Член Лондонского королевского общества и Парижской Академии наук.

Алессандро Вольта родился 18 февраля 1745 года в итальянском городке Комо, расположенном рядом с Миланом. Его родители Филиппо и Маддалена были представителями среднего класса, поэтому могли создать ребёнку хорошие условия жизни. В раннем детстве воспитанием мальчика занималась кормилица, уделявшая мало внимания развитию ребёнка. Будущий учёный начал разговаривать только в четыре года, с трудом произнося звуки. Тогда всё свидетельствовало об определенной умственной отсталости ребёнка. Только к семи годам мальчик приобрел полноценную речь. Вскоре умирает отец. На воспитание Алессандро взял родной дядя, который дал возможность получить племяннику хорошее образование в школе ордена иезуитов. Юноша с усердием изучал историю, латынь, математику, жадно впитывая все знания. Практически сразу выявилась страсть Вольты к физическим явлениям. Ради этого он устроил переписку с известным в то время автором и демонстратором физических опытов аббатом Жаном-Антуаном Нолле.

После окончания учебы Алессандро остался преподавать физику в гимназии Комо. Однако роль скромного учителя не соответствовала уровню таланта Вольты и через несколько лет он становится профессором физики одного из старейших университетов в Павии (город на севере Италии в регионе Ломбардия). После переезда сюда Вольта много путешествовал по Европе, побывав со своими лекциями во многих столицах. В этой должности учёный проработал 36 лет, а затем, в 1815 году, он возглавил философский факультет университета в Падуе.

Ещё в годы учительства Вольта всецело предавался науке и активно занимался изучением атмосферного электричества, проводя серию опытов по электромагнетизму и электрофизиологии. Первым заметным изобретением итальянца стал конденсаторный электроскоп, оснащённый расходящимися соломинками. Такой прибор был гораздо чувствительнее своих предшественников с подвешенными на нитке шариками.

В 1775 году Алессандро изобрел электрофор (электрическую индукционную машину), способную вырабатывать разряды статического электричества. В основе работы прибора лежало явление электризации с помощью индукции. Он состоял из двух металлических дисков, один из которых покрыт смолой. В процессе его натирания происходил заряд отрицательным электричеством.

Другое изобретение Вольта – газовая горелка (он придумал эту конструкцию, исходя из практического эксперимента, убедившись в том, что газ на дне озера хорошо горит). В 1776 году учёному удалось создать электро-газовый пистолет («пистолет Вольта»), действие которого основано на взрыве метана от электрической искры.

Но самое известное изобретение – это «Вольтов столб». К этому открытию учёный пришел занимаясь изучением опытов своего соотечественника Луиджи Гальвани, которому удалось обнаружить эффект сокращения мышечных волокон препарированной лягушки в процессе взаимодействия её вскрытого нерва с двумя разнородными металлическими пластинками. Автор открытия объяснил явление существованием «животного» электричества. Однако Вольта предложил другую интерпретацию. По его мнению, подопытная лягушка выступала своеобразным электрометром, а источником тока был контакт разнородных металлов. Сокращение мышц было вызвано вторичным эффектом от действия электролита – жидкости, находящейся в тканях лягушки.

Чтобы доказать правильность выводов Вольта провёл эксперимент на самом себе. Для этого он приложил к кончику языка оловянную пластинку и параллельно к щеке серебряную монету. Предметы были соединены небольшой проволочкой. В результате учёный почувствовал языком кисловатый привкус. В дальнейшем он усложнил свой опыт. На этот раз Алессандро положил себе на глаз кончик оловянного листочка, а во рту разместил серебряную монету. Предметы соприкасались друг с другом с помощью металлических остриёв. Всякий раз при контакте он чувствовал глазом свечение, подобное эффекту молнии.

В 1799 году Александро Вольта окончательно пришел к выводу, что «животного электричества» не существует, а лягушка реагировала на электрический ток, возникающий при контакте разнородных металлов.

Этот вывод Алессандро использовал при разработке собственной теории «контактного электричества». В ходе серии экспериментов Вольта убедился, что для получения серьёзного электричества одного контакта разнородных металлов мало. Оказывается, для появления тока необходима замкнутая цепь, элементами которой выступают проводники двух классов – металлы (первый) и жидкости (второй).

В 1800 году учёный сконструировал Вольтов столб – простейший вариант источника постоянного тока. В его основе лежали 20 пар металлических кружочков, выполненных из двух видов материалов, которые были разделены бумажными или тканевыми прослойками, смоченными щелочным раствором или солёной водой. Присутствие жидких проводников автор объяснял наличием особого эффекта, согласно которому в ходе взаимодействия двух различных металлов появляется некая «электродвижущая» сила.

Вольтов столб – гальванический элемент (химический источник постоянного тока). По сути дела – это первая в мире аккумуляторная батарея.

В этом же году о своём открытии Вольта сообщил Лондонскому королевскому обществу. С этого времени источники постоянного тока, изобретённые Вольтой, стали известны всему физическому сообществу.

В дальнейшем учёные многократно проводили эксперименты с Вольтовым столбом, которые привели к открытию химических, световых, тепловых, магнитных действий электричества. Одним из наиболее заметных вариантов конструкции Вольтова столба можно признать гальваническую батарею русского академика В. В. Петрова.

Иногда Вольту считают создателем прототипа современной свечи зажигания, без которой невозможно представить автомобиль. Он сумел изготовить простую конструкцию, состоящую из металлического стержня, который находился внутри глиняного изолятора. Также он создал собственную электрическую батарею, названную им «короной сосудов». Она состояла из последовательно соединенных медных и цинковых пластин, которые находились внутри сосудов с кислотой. Тогда это был солидный источник тока, которого сегодня хватило бы на приведение в действие маломощного электрического звонка.

Сам Наполеон Бонапарт был хорошо расположен к великому итальянцу. По его приказу в честь Вольты выпустили медаль и наделили его титулом графа. В 1812 году назначили президентом коллегии выборщиков.

В 1819 году находящийся в годах учёный покидает общественную жизнь и удаляется к себе в имение Камнаго. Там он и умер 5 марта 1827 года и был захоронен на территории имения. Впоследствии имение получило новое название Камнаго-Вольта.

После смерти судьба сыграла с учёным злую шутку. Во время выставки, посвящённой вековому юбилею создания «Вольтова столба» случился большой пожар, практически полностью уничтоживший его личные вещи и приборы, а причиной возгорания была названа неисправность электрических проводов.

По инициативе Вольты в науке были утверждены понятия электродвижущая сила, ёмкость, цепь и разность напряжений. Его собственное имя носит единица измерения электрического напряжения (с 1881 года). Именем Вольта названа научная награда за заслуги учёных в области электричества. Портрет учёного был изображен на итальянской денежной купюре.

Изучить жизнь и деятельность учёного могут все желающие, посетив Центр чтения. Вашему вниманию предлагаем:

1. Околотин, В. С. Вольта / В. С. Околотин. – Москва : Молодая гвардия, 1986. – 320 с., ил. – (Жизнь замечательных людей).

2. Алессандро Вольта // Голин, Г. М. Хрестоматия по истории физики. Классическая физика. – Минск : Высшая школа, 1979. – С.124-132.

 

Материал подготовила Ю. В. Кулалаева, главный библиотекарь Центра чтения
 

Русский