公共基础知识之电源之父—伏特

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1、伏特是意大利物理学家，1745年2月18H出牛于意人利科莫一个富有的天主教家庭里。他的父亲和一位高贵的妇女结婚Z前，一直是耶稣会的一位新教徒，已有十一年Z久,这位妇女也是一位宗教信仰很深的人。伏特的父亲有三位担任圣职的兄弟，有九个儿女，其中五个加入教会。伏特非常崇拜他担任副主教的兄弟和他最好的朋友、大教堂牧师加托尼。但伏特在接受耶稣会教育后，宁愿过一种世俗牛活，虽然他周围的宗教社会整个说來还是快乐的，热爱牛活的，而且是相当开明的。伏特和一位歌女同居了多年，但在大约五十岁时却和另一女人结了婚。他的妻了被描述为一位普通

2、的家庭妇女，高贵、富有和聪慧。伏特所受的教育主耍是拉丁文、语言学和文学。他有时写作法文和意大利文的十四行诗，以及拉丁文颂诗。他对科学的爱好似乎是口然而然发生的，十九岁吋他写作了一首关丁•化学发现的六韵步的拉丁文小诗。他居住的科莫周围地区甚为繁华，与瑞士的交通也非常便捷。奥地利政府当时信奉自由主义，因此这地区的富豪们都过着一种悠闲舒适的生活。伏特在青年时期就开始了电学实验，他读了他能够找到的许多书，对这工作深感兴趣。他的好友加托尼送给他一些仪器，并在家里让出了一间房子來支持他的研究。伏特十六岁时开始与一些著名的电学家

3、通信，其中冇巴黎的诺莱和都灵的贝卡里亚。贝卡里亚是一位很冇成就的国际知名的电学家，他劝告伏特少提出理论，多做实验。事实上，伏特年青时期的理论思想远不如他的实验重要。随着岁月的流逝，伏特对静电的了解至少可以和当吋最好的电学家媲美。不久他就开始应用他的理论制造各种有独创性的仪器,川现代的话來讲,要点在于他对电量、电量或张力、电容以及关系式Q=CV都有了明确的了解。1769年发表第一篇科学论文。伏特制造的仪器的一个杰出例子是起电盘。一块导电板放在一个由摩擦起电的充电树脂“饼”上端，然后用一个绝缘柄与金属板接触，使它接地，

4、再把它举起来，于是金加板就被充电到高电势，这个方法可以用來使莱顿瓶充电。这种操作可以不断地重复。这一发明是非常精巧的，以后发展成为一系列静电起电机。伏特强烈地感到，他必须定量地测定电量，于是他设计了一种静电计，这就是各种绝对电计的鼻祖，它能够以可重复的方式测量电势差。他还为他的静电计建立了一种刻度，根据电盘的发明，根据他的描述，我们可以确定他的单位是今犬的13,350伏。由于起电盘的发明,1774年伏特担任了科莫皇家学校的物理教授,1779年任帕维亚大学物理学教授。他的名声开始扩展到意大利以外，苏黎世物理学会选举他

5、为会员。伏特的兴趣并不只限于电学。他通过观察马焦雷湖附近沼泽地冒出的气泡，发现了沼气。他把对化学和电学的兴趣结合起來，制成了一种称为气体燃化的仪器，可以川电火花点燃一个封闭容器内的气体。伏特在三十二岁时去瑞士游历，见到了伏尔泰和一•些瑞上物理学家。回來后他被任命为帕维亚大学物理学教授，这是伦巴笫地区最著名的大学。他担任这个教授职务一直到退休,正是在那里他作;I「了他的划时代的发现。伏特于1792年去国外作另一次长途游历，这次并不限于邻近的瑞士，而是到了德国、荷兰、法国和英国。他访问了一些最著名的同行，例如拉普拉斯和

6、拉瓦锡，有时还和他们共同做实验。他当时还被选为法国科学院的通迅院上，不久乂被选为伦敦皇家学会的外国会员。伏特在四十五岁生Id后不久，读到了伽伐尼1791年的文章，这促使他去作出了最大的发明和发现。他开始还有些犹豫，但不久他就开始了工作，用伏特的话说，他实验的内容“超出了当时己知的一切电学知识，因而它们看来是惊人的”。起初他同意伽伐尼用蛙做莱顿瓶的观点，但几个月后，他开始怀疑蛙主要是一种探测器,而电源则在动物Z外，他还注意到，如果两种相互接触的不同金属放在舌上，就会引起一种特殊的感觉，有的是酸性的，有时是碱性的。他假

7、定，两种不同的金属，例如铜和锌接触时会得到不同的电势。他测量了这种电势差,得到的结果为我们现在所知的接触电势差没有多大差別。至少当连接肌肉和神经的金加电弧是双金属时，只要假定蛙是一种非常灵敏的静电计，伽伐实验就到了解释。当然，伽伐尼回答说，其至当金属电弧是单金属的时，他也能够观察到肌肉的收缩。这是一•种严峻的反对意见，伏特对这些指出了金属的不纯和具他原因來为a己辨解。伏特对这个问题进行了更深入的研究，1800年3月20日他宣布发明了伏达电堆，这是历史上的神奇发明Z-o伏特发现导电体可以分为两大类，第一类是金属，它们

8、接触时会产生电势差；第二类是液休（在现代语言屮称为电解质），它们与浸在里面的金属之间没有很人的电差。而且第二类导体互相接触吋也不会产生明显的电势差，第一•类导体可依次排列起来，使其小第一种相对于后面的一种是正的，例如锌对铜是正的，在一个金属链中，一种金属和授后一种金属Z间的电势差是一样的，仿佛其中不存在任何中间接触，而第--种金属和最后一种金属直接接触似的。