Ученый вольт: Алессандро Вольта биография физика кратко – Вольт — Википедия

Вольт — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 ноября 2019; проверки требуют 5 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 ноября 2019; проверки требуют 5 правок.

Вольт (русское обозначение: В; международное: V) — в Международной системе единиц (СИ) единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы. Названа в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольты (1745—1827), который изобрёл первую электрическую батарею — вольтов столб и опубликовал результаты своих экспериментов в 1800 году.

Разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту, если для перемещения заряда величиной 1 кулон из одной точки в другую над ним надо совершить работу величиной 1 джоуль. Вольт также равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер при мощности 1 ватт.

В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы вольт пишется со строчной буквы, а её обозначение — с прописной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием вольта. Например, обозначение единицы измерения напряжённости электрического поля «вольт на метр» записывается как В/м.

1 В = (1/300) ед. потенциала СГСЭ[1].

Вольт может быть определён либо как электрическое напряжение на концах проводника, необходимое для выделения в нём теплоты мощностью в 1 ватт при силе протекающего через этот проводник постоянного тока в 1 ампер, либо как разность потенциалов между двумя точками электростатического поля, при прохождении которой над зарядом величиной 1 кулон совершается работа величиной 1 джоуль, либо как разность потенциалов на резисторе в 1 ом при протекании через него тока в 1 ампер[2]. Выраженный через основные единицы системы СИ, один вольт равен м² · кг · с

−3 · A−1.

В=ВтА=ДжКл=м2⋅кгс3⋅А=А⋅Ом.{\displaystyle {\mbox{В}}={\dfrac {\mbox{Вт}}{\mbox{А}}}={\dfrac {\mbox{Дж}}{\mbox{Кл}}}={\dfrac {{\mbox{м}}^{2}\cdot {\mbox{кг}}}{{\mbox{с}}^{3}\cdot {\mbox{А}}}}={\mbox{А}}\cdot {\mbox{Ом}}.}

Определение на основе эффекта Джозефсона[править | править код]

{\displaystyle {\mbox{В}}={\dfrac {\mbox{Вт}}{\mbox{А}}}={\dfrac {\mbox{Дж}}{\mbox{Кл}}}={\dfrac {{\mbox{м}}^{2}\cdot {\mbox{кг}}}{{\mbox{с}}^{3}\cdot {\mbox{А}}}}={\mbox{А}}\cdot {\mbox{Ом}}.}

С 1990 года вольт стандартизирован посредством измерения с использованием нестационарного эффекта Джозефсона, при котором для привязки к эталону используется константа Джозефсона, зафиксированная 18-й Генеральной конференцией по мерам и весам как[3]:

KJ−90=2eh={\displaystyle K_{J-90}={\frac {2e}{h}}=} 0,4835979 ГГц/мкВ,

где e — элементарный заряд, h — постоянная Планка

Этим методом величина вольта однозначно связывается с эталоном частоты, задаваемым цезиевыми часами: при облучении матрицы, состоящей из нескольких тысяч джозефсоновских переходов, микроволновым излучением на частотах от 10 ГГц до 80 ГГц, возникает вполне определённое электрическое напряжение, с помощью которого калибруются вольтметры[4]. Эксперименты показали, что этот метод нечувствителен к конкретной реализации установки и не требует введения поправочных коэффициентов[5].

  • Наименьшее измеряемое напряжение — порядка 10 нВ.[источник не указан 2242 дня]
  • Чувствительность связной аппаратуры при работе голосом — 1…1,5 мкВ (одни из самых слабых сигналов, массово применяемых в настоящее время)[источник не указан 2242 дня]
  • Выходное напряжение на обмотке магнитной головки кассетного магнитофона — 0,3 мВ[6].
  • Разность потенциалов на мембране нейрона — 70 мВ.
  • NiCd аккумулятор — 1,2 В.
  • Щелочной элемент — 1,5 В.
  • Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4) — 3,3 В.
  • Зарядное устройство для мобильных телефонов — 5.0 В.
  • Батарейка «Крона» — 9 В.
  • Автомобильный аккумулятор — 12 В (для тяжёлых грузовиков — 24 В).
  • Напряжение бытовой сети в России — 230 В (фаза-нейтраль), 400 В (межфазное)[7].
  • Напряжение в некоторых промышленных сетях — 400 В (трёхфазное), 400 В (однофазное), 690 В (трёхфазное)
  • Напряжение в контактной сети трамвая, троллейбуса — 600 В (660 В) (постоянный ток).
  • Напряжение контактного рельса в метрополитене — 825 В (постоянный ток)[источник не указан 2229 дней].
  • Электрифицированные железные дороги — 3 кВ (контактная сеть постоянного тока), 25 кВ (контактная сеть переменного тока).
  • Магистральные ЛЭП — 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ.
  • Самое высокое постоянное напряжение, полученное в лаборатории на пеллетроне — 25 МВ.
  • Молния — от 100 МВ и выше.

Единица измерения «вольт» была введена в 1861 году комитетом электрических эталонов, созданным Уильямом Томсоном. Её введение было связано с текущими нуждами инженерной физики. 1 июня 1898 года имперским законом в Германии 1 вольт был установлен как «законная» единица измерения ЭДС, равная ЭДС, возбуждающей в проводнике сопротивлением 1 ом ток силой 1 ампер[8]. В Международную систему единиц (СИ) вольт введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом[9].

Впоследствии 1 вольт обычно определялся через единицу энергии джоуль и единицу заряда кулон.

Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 В декавольт даВ daV 10−1 В децивольт дВ dV
102 В гектовольт гВ hV 10−2 В сантивольт сВ cV
103 В киловольт кВ kV 10−3 В милливольт мВ mV
106 В мегавольт МВ MV 10−6 В микровольт мкВ µV
109 В гигавольт ГВ GV 10−9 В нановольт нВ nV
1012 В теравольт ТВ TV 10−12 В пиковольт пВ pV
10
15
В
петавольт ПВ PV 10−15 В фемтовольт фВ fV
1018 В эксавольт ЭВ EV 10−18 В аттовольт аВ aV
1021 В зеттавольт ЗВ ZV 10−21 В зептовольт зВ zV
1024 В иоттавольт ИВ YV 10−24 В иоктовольт иВ yV
     применять не рекомендуется

ВОЛЬТА, АЛЕССАНДРО | Энциклопедия Кругосвет

ВОЛЬТА, АЛЕССАНДРО (Volta, Alessandro) (1745–1827), итальянский физик и физиолог. Родился 18 февраля 1745 в Комо близ Милана. Образование получил в школе ордена иезуитов в Комо, где обнаружил способности к риторике и проявил интерес к естественным наукам. В 24 года опубликовал первую научную работу, она была посвящена теории лейденской банки. В 1774–1779 преподавал физику в гимназии в Комо. К этому времени относятся его исследования по химии и изготовление ряда физических и химических приборов. Он изучал горючие газы, открыл «болотный газ» метан, сконструировал водородную лампу и эвдиометр. Но настоящую известность Вольте принесло изобретение электрофора (прибора, наглядно иллюстрирующего электризацию тел с помощью индукции), что позволило ему в 1779 занять место профессора в университете Павии. В 1784 он создал чувствительный электроскоп с соломинками, изобрел плоский конденсатор, обнаружил проводимость пламени. В 1815 стал ректором философского факультета Падуанского университета, в 1819 ушел в отставку.

В 1792, заинтересовавшись опытами Л.Гальвани с «животным» электричеством, Вольта решил проверить их результаты и очень скоро пришел к выводу, что наблюдаемый эффект имеет не физиологическую, а физическую природу. Он установил важность использования в качестве электродов разнородных металлов и поставил опыты с разными парами электродов. Оказалось, что физиологическое раздражение нервов тем сильнее, чем дальше отстоят друг от друга два металла в следующем ряду: цинк, оловянная фольга, олово, свинец, железо, латунь и т.д. до серебра, ртути, графита. Этот знаменитый ряд напряжений (активностей) Вольта и составлял ядро эффекта. Мышца лягушки была лишь пассивным, хотя и очень чувствительным электрометром, а активными звеньями являлись металлы, от контакта которых и происходила их взаимная электризация (возникала контактная разность потенциалов). Пытаясь повысить контактное напряжение, Вольта строил цепи из разных металлов, что привело его к изобретению, произведшему революцию в науке об электричестве: в 1800 он сконструировал первый источник постоянного тока – «вольтов столб». Устройство состояло из 20 пар медных и цинковых кружочков, которые были разделены суконными прокладками, смоченными соленой водой. В 1801 Вольта был приглашен во Францию для демонстрации «столба», был награжден золотой медалью и получил титул графа. Именем Вольты названа единица разности потенциалов и напряжения.

Умер Вольта в Комо 5 марта 1827.

 Giovita Garavaglia, courtesy AIP Emilio Segre Visual Archives, Lande Collection     АЛЕССАНДРО ВОЛЬТА

Литература:

Гальвани А., Вольта А.

Избранные работы о животном электричестве. М. – Л., 1937
Радовский М.И. Гальвани и Вольта. М. – Л., 1941
Вольта А. Об электричестве, возбуждаемом простым соприкосновением различных проводящих веществ. – В кн.: Классики физической науки. М., 1989

Проверь себя!
Ответь на вопросы викторины «Животные»

У какого наземного животного самый большой рот?

Алессандро Вольта (18 февраля 1745

Алессандро Вольта родился 18 февраля 1745 года в старинной аристократичной семье, в городке Комо близ Милана (Италия). Учился в школе ордена иезуитов в Комо, где обнаружил способности к риторике и проявил интерес к естественным наукам. В 1774-1779 годах преподавал физику в гимназии в Комо, в 1779 году стал профессором университета в Павии. С 1815 года Вольта – директор философского факультета в Падуе.

Работы Вольта посвящены электричеству, химии и физиологии. Вольта изобрёл ряд электрических приборов (электрофор, электрометр, конденсатор, электроскоп). В 1776 году Вольта обнаружил и исследовал горючий газ (метан).

В 1792-1794 годах, заинтересовавшись «животным электричеством», открытым Л.Гальвани, Вольта провёл ряд опытов и показал, что наблюдаемые явления связаны с наличием замкнутой цепи, состоящей из двух разнородных металлов и жидкости. Вольта считал причины «гальванизма» физическими, а физиологические действия – одними из проявлений этого физического процесса.


Проведя опыты с разными парами электродов, Вольта установил, что физиологическое раздражение нервов тем сильнее, чем дальше отстоят друг от друга два металла в следующем ряду: цинк, оловянная фольга, олово, свинец, железо, латунь и т.д. до серебра, ртути, графита. Этот знаменитый ряд напряжений (активностей) Вольта и составлял ядро эффекта; мышца лягушки была лишь пассивным, хотя и очень чувствительным электрометром, а активными звеньями являлись металлы, от контакта которых и происходила их взаимная электризация.

Проводя многочисленные сравнительно-физиологические опыты, Вольта наблюдал у животных большую электрическую возбудимость нервов по сравнению с мышцами, а также гладкой мускулатуры кишечника и желудка по сравнению со скелетной. Он обнаружил (1792-1795) электрическую раздражимость органов зрения и вкуса у человека. Эти работы имели большое значение в истории методов физиологического эксперимента.

В 1800 году Вольта изобрёл так называемый Вольтов столб – первый источник постоянного тока. Изобретение вольтова столба доставило Вольта всемирную славу и оказало огромное влияние не только на развитие науки об электричестве, но и на всю историю человеческой цивилизации. Вольтов столб возвестил о наступлении новой эпохи – эпохи электричества.

Вольта был избран членом Парижской и других академий наук, Наполеон сделал его графом и сенатором Итальянского королевства. Именем Вольта названа единица электрического напряжения – Вольт.

Умер Алессандро Вольта 5 марта 1827 года в родном городке Комо.

Алессандро Вольта – физик, химик, физиолог и убежденный католик

Итальянец Алессандро Вольта – физик и химик, пионер в области электричества, первооткрыватель метана. Этого замечательного ученого боготворили его ученики в университете Павии.

вольта физик

Детские годы

В патриархальной семье падре (отца) Филиппо Вольта и его жены Маддалены, дочери графа Инзаго, на которой он женился тайно, родился четвертый ребенок. Его окрестили как Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио. Это было 18 февраля 1745 года в древнем городе Комо в живописной Ломбардии. Для родителей это не было значительным событием, и они быстро отдали грудничка в деревню кормилице, просто забыв о маленьком Сандрино. Малыш вольно рос в деревне Брунате около трех лет. Физически крепкий, здоровый, бойкий, он очень плохо разговаривал, поскольку его никто не учил. Никому в голову не могло прийти, что из малыша вырастет гордость Италии – Алессандро Вольта – физик, который продвинет вперед науку об электричестве.

Когда мальчику было семь лет, то умер его отец, и ребенка забрал в свой дом родной дядя, каноник. Он был человеком ученым и взялся всерьез за воспитание ребенка. Живой и любознательный мальчик быстро заговорил, стал учить латынь, историю, арифметику, правила поведения. Ему все давалось с легкостью и без напряжения. Алессандро очень интересовался искусством, особенно музыкой. Он превращался в общительного и остроумного подростка. Алессандро поразило известие о землетрясении в Лиссабоне, и он твердо решил разгадать тайну подобных катастроф. Его неуемное любопытство едва не привело к гибели. Однажды он разглядывал в глубоком ключе «золотой блеск» на дне, случайно упал в воду и чуть не утонул. Позже оказалось, что на солнце под водой сверкали кусочки слюды.

Юность

Дом дяди, который предвидел живой ум своего воспитанника, наполнялся научными книгами. Юный Вольта – физик по призванию, учился, навещая дом своей кормилицы, делать барометры и термометры (у ее мужа). Умение работать руками ему пригодится впоследствии при изготовлении электрических приборов. Затем дядя отдал его в 12 лет для обучения философии монахам-иезуитам. Вскоре дядя заметил, что племянника хотят готовить к постригу, и забрал его.

Взрыв интереса к естественным наукам

Возращение кометы Галлея, как было предсказано английским ученым, привлекло Алессандро к работам другого английского гения – Ньютона. Юноша начинает отчетливо осознавать свое призвание – естественные науки: изучает теорию тяготения, пытается объяснить электричество. Так постепенно вырастает в молодом Вольта физик. Узнав, что в 1752 году Б. Франклин открыл прибор, который мы называем громоотвод (что не совсем точно), юноша в 1768 году, поражая воображение всех горожан, устанавливает его у себя на крыше.

Работа

С 29 лет Вольта работает в Королевской гимназии Комо. Через год он улучшил прибор, который создает статическое электричество – электрофорус. Затем он изучает химию газов, и ему удается выделить метан. На это ушло два года. С ним он разработал эксперимент – разжигание метана электрической искрой в закрытом сосуде. Вольта изучил то, что мы теперь называем электрической емкостью, а также разрабатывал средства для изучения электрического потенциала (V), заряда (Q) и установил, что для данного объекта они пропорциональны. Эти открытия Вольта в физике совершил, работая в Комо.

Через пять лет его приглашают профессором в университет Павии. Здесь он организовал кафедру экспериментальной физики. На ней сорок лет работал, возглавляя ее, Вольта. Физик создал один из первых вариантов электрической батареи на основании теории, выдвинутой Луиджи Гальвани.

вольта биография Гальвани экспериментировал с лягушкой. Ее нога служила электролитом. Это понял Вольта, заменил ногу лягушки пропитанной рассолом бумагой и обнаружил поток электричества. Затем он создал прибор – прообраз электрической батареи. Она называлась «вольтов столб» и состояла из двух электродов.открытия вольта в физике Один был из цинка, другой – из меди. Электролитом служила серная или соляная кислота, смешанная с водой. Его батарея создавала устойчивый электрический ток.

Признание заслуг

В настоящее время его именем названа единица измерения электрического напряжения. Она звучит как вольт.

Именем Вольты назван лунный кратер в 1964 году.

Итальянский физик Вольта в 1809 году стал членом Королевского института Нидерладов. Его работами интересовался Наполеон.

итальянский физик вольта

За работы в области физики он удостоил Алессандро Вольта титула графа в 1801 году. Наполеон создал премию Вольта. Ее присуждала в XIX веке Французская академия наук за научные достижения в области электроэнергетики.

Его семейная жизнь также была удачна. Алессандро женился в 1794 году на аристократке Терезе Перегрини и воспитал с ней троих детей: Занино, Фламинио и Луиджи.

Физик вышел на пенсию в 1819 году и удалился в свое имение Камнаго. В нем он и скончался на 83-м году жизни в 1827 году. В своем имении он и похоронен. На этом можно поставить точку в жизнеописании физика Вольта. Биография его закончена, но осталась в веках. Только можно добавить, что это был глубоко верующий человек. Как он когда-то сказал сам: «По особому милосердию Бога, я никогда не дрогнул в вере. Евангелие может принести только добрые плоды».

Вольта Алессандро — это… Что такое Вольта Алессандро?

(Volta) (1745—1827), итальянский физик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве. Создал первый химический источник тока (1800, вольтов столб). Открыл контактную разность потенциалов.

ВО́ЛЬТА (Volta) Алессандро (1745—1827), итальянский физик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве. Создал первый химический источник тока (1800, вольтов столб). Открыл контактную разность потенциалов.
* * *
ВОЛЬТА (Volta) Алессандро (18 февраля 1745, г. Комо, Италия — 5 марта 1827, там же), итальянский естествоиспытатель, физик, химик и физиолог. Его важнейшим вкладом в науку явилось изобретение принципиально нового источника постоянного тока, сыгравшее определяющую роль в дальнейших исследованиях электрических и магнитных явлений. В честь него названа единица разности потенциалов электрического поля — вольт.
Первые годы жизни
Алессандро Вольта был четвертым ребенком в семье падре Филиппо Вольты и его тайной супруги Маддалены, дочери графа Джузеппе Инзаге. Маленького Сандрино родители сдали на руки кормилице, жившей в деревне Брунате и «забыли» о нем на целых тридцать месяцев. Малыш, вольно росший на лоне природы, получился бойким, здоровым, но диковатым: рассказывали, что слово «мама» он произнес только к четырем годам, а нормально заговорил лишь лет в семь. Но был веселым, добрым и чутким ребенком. Большая перемена произошла в его жизни в 1752, когда, потеряв отца, он оказался в доме дяди Александра, соборного каноника.
За воспитание племянника дядя принялся всерьез: много латыни, история, арифметика, правила поведения и т. д. Плоды воспитательных усилий сказались незамедлительно и были поразительными. Юный Вольта менялся на глазах! Он восторженно воспринимал знания, становился все общительнее и остроумнее, его все больше интересовало искусство, особенно музыка. Ребенок был очень впечатлителен. Десятилетнего Вольта потрясли известия о катастрофе в Лиссабоне, и он поклялся разгадать тайну землетрясений. Энергия переполняла Алессандро, и однажды это едва не привело к роковым последствиям. Когда ему было 12 лет, мальчик пытался разгадать «тайну золотого блеска» в ключе возле Монтеверди (как оказалось потом, блестели кусочки слюды) и, упав в воду, утонул! Поблизости не оказалось никого, кто бы мог его вытащить. К счастью, один из крестьян сумел спустить воду, и ребенка откачали. «Родился вторично», — говорили о нем.
Дядя, который делался ему все ближе, видя жадный интерес способного юноши к наукам, старался снабжать его книгами. По мере их выхода, в доме появлялись и изучались тома Энциклопедии. Но Алессандро охотно учился и работать руками: навещая мужа своей кормилицы, он перенимал у него пригодившееся впоследствии искусство изготовления термометров и барометров. В ноябре 1757 Алессандро отдают в класс философии коллегии ордена иезуитов в городе Комо. Но уже в 1761 дядя, поняв, что Вольту намереваются завербовать в иезуиты, забирает мальчика из коллегии.
В эти годы произошли события, сыгравших в жизни Вольты заметную роль. В 1758, как и было предсказано, вновь появилась комета Галлея. Это не могло не поразить пытливого юношу, мысли которого обратились к трудам великого Ньютона (см. НЬЮТОН Исаак). Вообще юноша все более отчетливо осознавал, что его призвание — не гуманитарная область, а естественные науки. Он увлекается идеей об объяснении электрических явлений ньютоновской теорией тяготения, даже посылает знаменитому парижскому академику Ж. А. Нолле (1700—1770) свою поэму вместе с рассуждениями о различных электрических явлениях. Но одних рассуждений ему мало. Узнав о работах Бенджамина Франклина (см. ФРАНКЛИН Бенджамин), Вольта в 1768, поразив жителей Комо, устанавливает первый в городе громоотвод, колокольчики которого звенели в грозовую погоду.
То время вообще было отмечено бурным всплеском интереса общества к электрическим явлениям. Демонстрации электрических опытов, особенно после изобретения лейденской банки, проводились даже за плату. Некто Бозе высказал даже желание быть убитым электричеством, если об этом потом напишут в изданиях Парижской академии наук. Если это можно отнести к разряду курьезов, то были и действительно трагические эпизоды. В Петербурге академик Рихман (см. РИХМАН Георг Вильгельм) погиб от удара молнии во время опыта.
Алессандро Вольта суждено было сыграть существенную роль в изучении электричества. Но это в недалеком будущем. Пока же все чаще и острее встает вопрос о выборе дальнейшего пути.
В королевской школе в Комо
После настойчивых хлопот 22 октября 1774 Вольта получает назначение сверхштатным интендантом-регентом королевской школы в городе Комо. Это уже определенное общественное положение, хотя должность без жалования, работа тяжелая, условий для занятий наукой почти никаких. Но 29-летний Вольта полон идей и энтузиазма, и уже через год ему удается добиться крупного успеха: он изобретает электрофор — «вечный электроносец». Идея этого прибора может показаться теперь очень простой: если к заряженному телу приблизить заземленный проводник, а затем убрать провод заземления, то на этом проводнике останется индуцированный заряд, который можно, например, передать лейденской банке. Повторяя эту операцию множество раз, можно «добыть» сколь угодно большой заряд. Весть об электрофоре принесла его изобретателю заслуженную славу. Это отразилось и на его положении в школе: к идеям молодого энергичного регента, старавшегося улучшать и преподавание, и научную работу, стали прислушиваться, и 1 ноября 1775 Вольта был назначен штатным профессором (учителем) школы.
Наблюдательность и изобретательность Вольта вскоре проявились еще раз. Плавая по озеру на лодке, он установил, что газ, поднимающийся со дна от шеста, прекрасно горит. Вскоре Вольта уже демонстрировал не только газовые горелки, но и пистолеты, в которых вместо пороха взрывался газ, поджигаемый электрической искрой. Замечательно, что тогда же он первым выдвинул идею о линии сигнальной электропередачи на расстояние по проводам Павия — Милан.
Понимая настоятельную необходимость научного общения, Вольта добился поездки в Швейцарию, где ему удалось посетить Вольтера (см. ВОЛЬТЕР). Еще одним важным знаком признания заслуг Вольта явилось его назначение в ноябре 1778 профессором экспериментальной физики университета в Павии и избрание его членом Лондонского Королевского общества (см. ЛОНДОНСКОЕ КОРОЛЕВСКОЕ ОБЩЕСТВО). Приятной новостью было также увеличение зарплаты.
Признанный ученый
Вольта идет четвертый десяток лет, он признанный ученый. Его электрофором пользуются во многих лабораториях. Быстро разносится и известие об изобретенном им электрометре с конденсатором — чувствительнейшем приборе. В 1782 Вольта на стажировке в Парижской академии наук, и вскоре он избирается ее членом-корреспондентом. Знакомства с ним ищут в Австрии, в Пруссии и даже в далекой России. В 1785 его избирают членом-корреспондентом академии наук и литературы в Падуе, а вскоре (на 1785—1786 учебный год) — ректором университета в Павии, с 1791 Вольта — член Лондонского Королевского общества.
Но не эти успехи и почести стали главными в жизни Вольта в этот период, а дискуссия между ним и Луиджи Гальвани (см. ГАЛЬВАНИ Луиджи).
«Животное электричество» и «Вольтов столб»
В 1791 в Болонье вышло в свет сочинение профессора анатомии Луиджи Гальвани, в котором автор поведал об удивительных результатах 11-летних экспериментальных исследований. Все началось с того, писал Гальвани, что, препарировав лягушку, «…я положил ее без особой цели на стол, где стояла электрическая машина. Когда один из моих слушателей слегка коснулся нерва концом ножа, лапка содрогнулась как бы от сильной конвульсии. Другой из присутствовавших заметил, что это случалось только в то время, когда из кондуктора машины извлекалась искра». Впоследствии было замечено, что сокращение лапок наблюдается во время гроз и даже просто при приближении грозового облака.
Пораженный этими явлениями, Гальвани пришел к выводу о существовании особого рода «животного электричества», подобного тому, что уже было известно у электрических рыб, например, у скатов. Не всем опытам Гальвани мог дать объяснение. Так, оставалось непонятным, почему лапки препарированных лягушек по-разному сокращались в зависимости от того, дужкой из какого металла соединяли их позвоночники с нервами на лапке (наибольший эффект получался, если эта дужка была составлена из кусочков различных металлов). Но интерес все это вызывало тем больший, что электричество вообще «вошло в моду» и даже начало признаваться целебным.
Естественно, что Вольта, заинтересовавшись опытами Гальвани, проверил их, но пришел к принципиально новым выводам. Вольта понял, что ни о каком «животном электричестве» говорить не приходится, и что лапки лягушек (как и многие другие ткани животных) выступали лишь в роли чувствительных электрометров. Он доказал на опыте, что электризация происходит при соприкосновении различных веществ, в том числе, и металлов. Конечно, во времена Вольта еще почти ничего не было известно о строении веществ, в частности, металлов. Это сегодня физики уже знают, что есть такая величина — работа выхода, т. е. та энергия, которую необходимо сообщить электрону, чтобы вырвать его из вещества. Для цинка, например, эта работа выхода меньше, чем для меди, и поэтому при соприкосновении цинковой и медной пластинок некоторому количеству электронов «энергетически выгодно» переходить из цинка в медь, отчего первая заряжается положительно, а вторая отрицательно.
Вольта всего этого знать не мог, но проницательность и умение понимать язык природы позволили ему почти на два столетия опередить свое время и даже указать, как нужно расположить металлы в ряд, построенный таким образом, чтобы наибольший эффект соответствовал металлам, более удаленным друг от друга. Это было огромной заслугой Вольта, но даже она не была главной. Заметив, что прослойка из влажной ткани (особенно если пропитать ее раствором соли, или кислоты) может усилить электризацию пары различных металлов, Вольта пришел к своему самому важному изобретению. Поняв, что из пар металлов, разделенных такими прослойками, можно составлять эффективные цепочки, он положил начало новой эпохе не только в физике, но и в технике. После долгого периода, когда имелись только электростатические источники зарядов и токов, появился принципиально новый источник; его называют теперь гальваническим, хотя термин «вольтов столб» исторически более оправдан. Новый источник открывал невиданные ранее возможности создания токов различных типов (к примеру, «вольтова дуга (см. ВОЛЬТОВА ДУГА)», долгое время бывшая одним из самых ярких осветительных приборов).
К этому нельзя не добавить, что в наши дни и открытия Гальвани заново обрели исключительную значимость: зародилась наука, которую можно назвать электрофизиологией, и она показывает, какую важнейшую роль в живых организмах играют токи и электромагнитные поля.
Последние годы жизни
Наступивший 19 век принес Вольта новые достижения, признание и почести. В конце июня 1800 Наполеон (см. НАПОЛЕОН I Бонапарт) открывает университет в Павии, где Вольта назначается профессором экспериментальной физики, в декабре он вводится в комиссию Института Франции по изучению гальванизма, а в декабре (опять-таки, по предложению Бонапарта) ему присуждается золотая медаль и премия первого консула. В 1802 Вольта избирается в академию Болоньи, через год — членом-корреспондентом Института Франции и удостаивается приглашения в Петербургскую академию наук (избран в 1819). Папа назначает ему пенсию, во Франции его награждают орденом Почетного Легиона (см. ПОЧЕТНОГО ЛЕГИОНА ОРДЕН). В 1809 Вольта становится сенатором Итальянского королевства, а в следующем году ему присваивается титул графа. В 1812 Наполеон из ставки в Москве назначает его президентом коллегии выборщиков.
С 1814 Вольта — декан философского факультета в Павии. Австрийские власти даже предоставляют ему право исполнять обязанности декана без посещения службы и подтверждают законность выплаты ему пенсий почетного профессора и экс-сенатора.

Алессандро Вольта: изобретения, открытия: VIKENT.RU

Итальянский физик, физиолог и изобретатель многих электрических приборов.

Как пишут биографы учёного, он было отдан родителями на длительное время кормилице и нормально заговорил лишь к 7 годам… После смерти отца, его обучением занялся дядя.  Позже юношу поразило точное (!) предсказание появления кометы Галлея и он окончательно решил заниматься физикой…

В 1776 году он первый обнаружил — в обычном болоте — и исследовал газ метан.

В  1800 году Алессандро Вольта создал первый источник постоянного тока, получивший название «Вольтов столб», состоявший из 20 пар кружочков из двух различных металлов, разделённых смоченными солёной водой или раствором щёлочи прослойками ткани или бумаги.

Интересна история создания «вольтова столба»: «Летом 1791 года учёный мир был буквально потрясен открытием итальянского анатома Луиджи Гальвани , опубликовавшего в июльском номере мемуаров Болонского института «Трактат о силах электричества при мышечном движении». Казалось, был открыт секрет жизненных сил. «Электрический флюид приготовляется силою мозга», — утверждал Гальвани. Новую сенсацию Вольта встретил с любопытством и академическим спокойствием. Интересна трансформация позиции Вольты. Вначале он воспринимает трактат скептически. Или Вера, или Наука! Прежде всего нужно разобраться в том, что сделал Гальвани. Затем он повторяет опыты Гальвани и уже 3 апреля 1792 г. пишет последнему: «… с тех пор как я стал очевидцем и наблюдал эти чудеса, я, пожалуй, перешел от недоверия к фанатизму».

5 мая 1792 г. в университетской лекции он превозносит опыты Гальвани. Но уже следующую лекцию 14 мая проводит в полемическом плане, высказывая мысль, что лягушка, скорее всего, только индикатор электричества, «электрометр, в десятки раз более чувствительный, чем даже самый чувствительный электрометр с золотыми листочками».

Вскоре острый взгляд физика подмечает то, что не привлекло внимания физиолога Гальвани: содрогание лапок лягушки наблюдается, лишь когда её касаются проволоками из двух различных металлов. Вольта предполагает, что мышцы не участвуют в создании электричества, а их сокращение — вторичный эффект, вызываемый возбуждением нерва. Для доказательства он ставит знаменитый опыт, в котором обнаруживается кисловатый привкус на языке при приложении к его кончику оловянной или свинцовой пластинки, а к середине языка или к щеке — серебряной или золотой монеты и соединении пластинки и монеты проволочкой. Аналогичный вкус мы ощущаем, лизнув одновременно два контакта батарейки. Кисловатый привкус переходит в щелочной, то есть отдающий горечью, если поменять на языке местами металлические предметы».

Шнейберг Я.А.,  Провозвестник эпохи электричества / Титаны электротехники. Очерки жизни и творчества, М., Издательский дом МЭИ, 2015 г., с. 19.

 

Алессандро Вольта наблюдал, но, к сожалению, прошёл мимо открытия явления электролиза…

Алессандро Вольта изобрёл также ряд привычных нам электрических приборов: конденсатор, электрофор, электрометр, электроскоп.

Он наблюдал у животных большую электрическую возбудимость нервов по сравнению с мышцами.

В честь заслуг учёного Международное сообщество назвало единицу измерения  электрического напряжения «Вольт».

Алессандро Вольта и Луиджи Гальвани: неоконченный спор

ЗАГАДОЧНЫЙ ТРИУМФ

Вольта демонстрирует перед Наполеоном свое изобретение — Вольтов столб.

Луиджи Гальвани (1737-1798).

Лючия Галеацци, жена Гальвани.

В своих экспериментах Гальвани использовал электрофорную машину, подобную этой.

Гальвани с женой и помощником проводят эксперимент в домашней лаборатории. А. Муцци, 1862 год.

Лягушка, препарированная для опытов с электрофорной машиной и лейденской банкой. Рисунок из трактата Гальвани.

Схема опыта по изучению атмосферного электричества. Детектором служит лягушачья лапка, нерв которой соединен с громоотводом, а мышца соединена через проводник с водой в колодце. Рисунок из трактата Гальвани.

Алессандро Вольта (1745-1827).

Вольтов столб, состоящий из металлических дисков, разделенных кружками мокрой ткани.

В 1801 году в Париже произошло яркое событие, неоднократно описанное историками науки: в присутствии Наполеона Бонапарта состоялось представление работы «Искусственный электрический орган, имитирующий натуральный электрический орган угря или ската» с демонстрацией модели этого органа. Наполеон щедро наградил автора: в честь ученого была выбита медаль и учреждена премия в 80 000 экю. Все ведущие научные общества того времени, включая Петербургскую академию наук, изъявили желание видеть его в своих рядах, а лучшие университеты Европы были готовы предоставить ему свои кафедры. Позднее он получил титул графа и был назначен членом сената Королевства Италия. Имя этого человека хорошо известно и сегодня, а различные варианты искусственных электрических органов, имитирующих натуральные, выпускаются в миллиардных количествах. Речь идет об Алессандро Вольте и его изобретении — Вольтовом столбе, прообразе всех современных батарей и аккумуляторов. Какое отношение имеет Вольтов столб к электрическим органам рыб — об этом позже, а пока обратим внимание на то обстоятельство, что демонстрация проводилась с подчеркну той помпезностью и при большом стечении народа.

Вольтов столб предположительно давал напряжение 40-50 вольт и ток менее одного ампера. Что же именно должен был показать Вольта, чтобы поразить всеобщее воображение? Представьте, что не Вольта, а вы стоите перед Наполеоном с полным ящиком самых лучших батареек и хотите продемонстрировать с их помощью что-нибудь эффектное. Лампочек, моторчиков, плееров и прочая нет еще даже в идее. Грубо говоря, куда Вольта мог засунуть свои батарейки?

Электрофорная машина к тому времени давно известна, лейденская банка изобретена более чем за 50 лет до этого. Все связанное с искрами, треском, светящимися наэлектризованными шарами, одновременным подпрыгиванием от электрического удара большой группы людей уже не раз демонстрировалось и не вызвало даже малой доли таких почестей и наград. Почему же триумф выпал на долю Вольтова столба?

По-видимому, секрет успеха заключался в том, что Вольта повторил перед Наполеоном опыты по оживлению отрезанных членов с помощью малых количеств электричества. «Я делал их не только над лягушками, но и над угрями и над другими рыбами, над ящерицами, саламандрами, змеями и, что важнее, над мелкими теплокровными животными, именно над мышами и птицами», — писал ученый в 1792 году, в самом начале исследований, приведших в итоге к великому изобретению. Представьте себе разнообразные отрезанные части различных животных, лежащие совершенно недвижно, как и подобает отрезанным членам, из коих вытекла жизненная сила. Малейшее прикосновение Вольтова столба — и плоть оживает, трепещет, сокращается и содрогается. Были ли в истории науки опыты, более потрясающие воображение?

Но все знают, что идея этих опытов принадлежит отнюдь не Вольте, а Луиджи Гальвани. Почему же он не был осыпан почестями в первую очередь или по меньшей мере рядом с Вольтой? Причина отнюдь не в том, что Гальвани к тому времени уже скончался, — будь он жив, наполеоновская награда, скорее всего, досталась бы Вольте. Да и не в Наполеоне дело — в последующие годы не он один возвышал Вольту и принижал Гальвани. И на то были свои резоны.

УПРЯМЫЙ «ЛЯГУШАТНИК»

Из учебников физики о Луиджи (или, в латинизированной форме, Алоизии) Гальвани известно примерно следующее: итальянский врач, анатом и физиолог конца XVIII века; на явление, получившее название «опыт Гальвани», он наткнулся случайно и не смог правильно объяснить, поскольку исходил из ложной гипотезы о существовании некоего животного электричества. А вот разобраться в явлении и создать полезное устройство на его основе смог физик Алессандро Вольта.

Казалось бы, картина ясная: анатом резал лягушек (а что еще умеет делать анатом?), случайно наткнулся на то, что лапка дергается под действием тока, и ничего не понял — не физик, куда ему понимать суть вещей. Вольта, физик, все тщательно повторил, все правильно объяснил и даже подтвердил практикой. А то, что анатом и врач то ли из упрямства, то ли по недомыслию продолжал настаивать на своем, окончательно плохо его характеризует.

Непонятно, почему человечество оказалось столь благосклонным к этому врачу, что присвоило его имя и токам проводимости, и целой области физики, и прибору для измерения тока, и важнейшему технологическому процессу электрохимического нанесения металлических покрытий, и даже изобретенным Вольтой источникам тока. Ни с одним из самых известных физиков — ни с Ньютоном, ни с Декартом, ни с Лейбницем, ни с Гюйгенсом, ни с любимцем классической физики Джеймсом Клерком Максвеллом — не связано такое количество терминов.

Но вот что забавно: когда речь идет об областях не физических, термины, связанные с именем Гальвани, вполне респектабельны и устойчивы: гальванотерапия, гальваническая ванна, гальванотаксис. Если же дело касается физики, то на всякий гальванический термин есть термин антигальванический: не гальванометр, а амперметр; не гальванический ток, а ток проводимости; не гальванический элемент, а химический источник тока. Чем ортодоксальнее учебник физики, тем меньше вероятность встретить в нем не только какое-либо упоминание научных заслуг Гальвани, но и гальваническую терминологию. Официальные власти империи сэра Исаака Ньютона, или «цеховики», как называл их Гёте, явно отказывают в гражданстве Луиджи Гальвани, но кто-то постоянно пишет на стенах храма науки его имя и напоминает о его существовании.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о