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最先提供稳恒电流:伏打(2)


  1800年6月26日,伏打用17枚银币、17块锌片和用盐水浸泡过:的马粪纸组成的电池,在英国的一次会议上对许多大科学家进行表演,神奇的结果使参加会议者赞不绝口。

  伏打在发明电池的同时,还发现了伏打定律,即如果把几种化学成分不同,但温度相同的金属串联起来,两端就产生电位差,电位差的大小只与两端金属的性质有关,而与中间金属的性质无关。

  伏打电池的发明是19世纪初物理学的最伟大发明之一,它大大促进了电学的发展。当伏打电池和伏打定律公布于众后,很多人都以极大的热情去研究这一成果。两名英国人尼科尔森和卡莱色尔在伏打电池的启发下,用两根金属丝浸在水里通电,发现水分解为氢和氧,从而证实了卡文迪许关于水的组成的预言。伏打电池的发明,为研究动电现象打下了基础,同时也推动了电化学的发展。正是依靠足够强的稳定而持续的电流,才使丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应,而后又导致了英国物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应定律,从而奠定了电磁学的基础。同时,使法拉第完成了发电机和电动机的两项重大发明,人类开始了向电气化迈进。

  再接再厉刨辉煌

  伏打在发明电池后,接着又发明了验电器、储电器和起电盘,这些发明在电学上都起了很大的作用。1775年6月,伏打给普里斯特里写信,报告他发明了起电盘。起电盘的主要功能是能使一次短暂隧而适度的充电维持在它的里面,而一直不会失去,虽然反复接触,它奶然牢固地保持它带电的强度。它的构造十分简单,其实就是一个闽盘形电容器。它由一个装有绝缘层的金属圆盘和一个接有绝缘手精且覆盖着锡箔又不存在任何尖角的轻质木盘所组成。实验时先使黔属圆盘带电,比方说因摩擦带负电,然后将敷有锡箔的木盘放在上聃,使锡箔瞬时接地,锡箔感应带正电;移动木盘并把锡箔上的电荷传给莱顿瓶。再将它放回原位接地,并再次将感应电荷传给莱顿瓶。这样周而复始直至莱顿瓶储存了大量电荷。这个坚固适用的魔术盘装置使当时许多电学家迷惑不解,其实它就是一种使机械能转换为电能的装置而已。

  1782年,伏打在英国皇家学会发表的论文中阐发了电容的三个性质:在电量保持不变的条件下,电势(差)反比于带电导体的电容:同一种导体的电容可因其表面积的变化增加或减少;表面积和形状保持不变的导体,其电容可因另一接地导体的移近而增大。在此基础上,伏打利用由起电盘和静电计构成的实验装置确定了电量p、电容C和电势U三者之间的数量关系,导出关系式为9:CU的公式。

  鉴于伏打对物理学发展的重要贡献,1782年他被选为法国科学学会会员。1791年被选为英国伦敦皇家学会会员。1794年,由于在电学,化学上的杰出贡献,他荣获开普勒奖章。1801年,因发明伏打电堆受到拿破仑召见,并获得法国科学院的一枚金质勋章。1786年他成为柏林科学院通讯院士,1803年成为法国科学院院士。

  总之,伏打一生从事多方面的科学研究,主要涉及静电学、气象学等。他在科学上最重要的贡献是建立了金属接触电动势理论的金属定量,发明了伏打电池,从而为电池的理论奠定了基础,使人类获得了稳定的直流电,推动了整个电磁学的发展,引起了物理学和化学领域一场深刻的革命。为了纪念伏打对电学的贡献,人们把电动势、电势差和电势的单位定义为“伏特”,简称“伏”,以示纪念。

  伏打一生追求科学真理,不畏传统宗教势力的压力,用科学事实和他对科学真理执著的追求精神压倒非科学思想,从而取得了丰硕的科学成果。他那杰出的科学成就和勇于追求科学真理的精神,永远值得人们尊敬和学习。

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