登陆注册
45051100000011

第11章 伏打与电池

把两根不同材料的金属线一端焊接起来,组成一根长金属导线。导线的一端放进嘴里,另一端与眼睛的上方接触,在接触的瞬间,眼睛可以感觉到光亮闪烁。

把一片银元和一个铜钱夹放舌头的上、下面,再用导线把它们连接起来,舌头会感到有点麻木和酸味。

伏打认为实验中产生的“光亮”和“酸味”,都是因为电刺激了神经而产生的反应。上述实验里既没有青蛙腿,也没有动物的肌肉,这电又从何而来呢?电的来源只有一种可能:两种不同金属的接触。它才真正起到了莱顿瓶的作用,而蛙腿的抽搐仅仅是电刺激的一种表现,就像眼看见的光亮和舌尝到的酸味一个样。为了证实自己的设想,他用一种金属代替伽伐尼实验中的铜勾和铁杆,重复“蛙腿”实验。结果蛙腿的抽搐、收缩几乎完全消失了。于是伏打宣称伽伐尼实验中所发现的电流不应该称“动物电”,而应该叫“金属电”或“接触电”。伏打的观点得到了法国科学家库仑等电学专家的支持,却受到生理学家洪堡等人的反对。围绕着“动物电”和“接触电”的学术争论竟延续了几十年之久。

伏打坚信自己的观点,决心要用事实来说话。经过7年含辛茹苦的钻研,1794年他在“接触电”的研究上又取得新的突破。他提出了一种序列:铝、锌、锡、镉、铅、锑、铋、汞、铁、铜、银、金、铂、钯等。只要将序列前面的金属与后面的金属相互接触在一起,前者带正电,后者带负电。同时他还发现将不同的金属浸入电解液时,也会产生电流。

1800年6月26日在伦敦皇家学会的演讲大厅里,伏打介绍了由他发明的新仪器,这种新仪器由17枚银币和17块锌片组成。他把一枚银币与一块锌片叠放起来,片与片之间隔了一层浸透了盐水的马粪纸。34片小圆片叠起来也有几十厘米高。然后在顶、底两片金属片引出两根导线,令人惊异的是这些天天看到的银币和锌片叠放起来后,真的产生了电。当把两根引线的端点靠近时,也响起了噼啪声,迸发出火花来。伏打认为如果用30、40、50或更多的铜片和锌片,最好用银片来做实验,效果会更好。它产生的电击虽然在爆炸声和火花的强弱和放电的距离也许比莱顿瓶要略逊一筹,但它的优点却是莱顿瓶无法与之相比的。它不需要依靠外界的电来预先充电,只要我们一碰它,它就能产生电击,而且不管碰它的次数是多么频繁。从此伏打名扬四海,大家称这种新仪器为“伏打电堆”。欧洲的科学杂志上也开始长篇大论地介绍和报道这种“电堆”。不少学者也竞相试制这种新玩意儿。俄国科学院彼得罗夫院士,别出心裁,竟用4200片金属片叠起了这个“伏打电池”之最。

1801年10月伏打应法国科学院的邀请到巴黎进行演讲。这次在讲台上放的不是电堆,却是几只小碗、碗里盛了盐水,他在每只小碗里浸入一片铜片和一片锌片,然后再用导线把它们串联起来,他一边安装一边解释:“这种装置叫做‘杯冕’,比原来的电堆更好,因为金属竖起来放、不放电时,不会被腐蚀,寿命可以长得多。”在这次演讲中伏打受到了拿破仑的接见,并授予他一枚金质奖章。

伏打虽然在实验上取得了显赫的成果,但是他的“接触电”理论却是错误的。他认为只要两种金属接触就会产生电显然违背了能量守恒定律。伏打电堆中产生的电流是因为电解液内部发生了化学反应,是由化学能转化成了电能。

伏打的发明和实验使人们对电的认识产生了一个飞跃,跳出了“静电”的领域。现在人们知道的不再只是摩擦引起的树脂电和玻璃电,以及雷雨时云层带的电,莱顿瓶里储藏的电,也不是动物电,而是一种能控制的流动的电。伏打电池就给人们提供了产生电的装置。不久,法国化学家盖·吕萨克改进了伏打电池:在一个大木槽里,每隔一定距离开出一条槽沟,把两种不同的金属片按间隔次序插入槽沟内,再在槽里注入硫酸溶液。著名化学家戴维用这种低效电池发现了十几种化学元素。大科学家法拉第用它发现了电解定律。而霍耳用它发明了电解法生产出铝。伏打电池在历史上的功绩还不小呢!

现在,我们在实验室里看到的是传统的铅酸蓄电池。它用铅和二氧化铅组成电偶,而电解质是硫酸。20世纪60年代英、美等国的科学家开始试制用液态钠(阳极)和液态硫(阴性)做电极,中间用固体物质(电解质)隔开,制成钠—硫酸电池,它的寿命要远远超过3000个充放电周期,每磅电池发电能力也比传统铅酸蓄电池高6.3倍,缺点是不够安全。20世纪80年代美国有多家公司研制用锂合金作阳极、硫化铁作阴极,以氯化锂和氯化钾混合液为电解液。在实验室里这种蓄电池可以连续发电5000小时。

在宇宙飞船上使用的是一种燃料电池。这种电池正、负极之间并不存在电解液、而是传递离子。这种离子是内部的燃料在燃烧的时候产生的。通常的燃料是氢与氧的混合物。只要给蓄电池供应充分的特种燃料和水,它就可以不断地工作而不需要充电。

同类推荐
  • 站在巨人肩上-从米歇尔谈生物化学

    站在巨人肩上-从米歇尔谈生物化学

    本套《站在巨人肩上》丛书,共30本,每本以学科发展状况为主脉,穿插为此学科发展做出重大贡献的一些杰出科学家的动人事迹,旨在从文化角度阐述科学,突出其中的科学内核和人文理念,增强读者科学素养。
  • 新编科技知识全书:世界地理与科学鉴定

    新编科技知识全书:世界地理与科学鉴定

    面对浩瀚广阔的科普知识领域,编者将科普类的内容归纳总结,精心编纂了一套科普类图书,使读者能够更全面、更深入的了解科普知识,以便解开心中的种种谜团。阅读本套图书,犹如聆听智者的教诲,让读者在轻松之余获得更加全面深刻的理论教育,使自己的思想更严谨,更无懈可击。相信每一个看过这套书的读者都会为之受益。
  • 图文科普-生命的探索

    图文科普-生命的探索

    地球是生命的摇篮,在自然界中,几乎到处都有生物在活动,空中飞的鸟雀,水中游的鱼虾,森林中出没的野兽,田野里盛开的花草树木,还有那形体极小而又无处不在的菌类……在地球上的每一个角落都有不同的生物在生息、繁殖,这些形形色色的生物使自然界充满了生机、活力,使自然界更加纷繁复杂,更加神秘莫测。
  • 百科知识-科普新课堂:交通大观

    百科知识-科普新课堂:交通大观

    古语云:“工欲善其事,必先利其器。”先进的农业,必须有先进的农具作保证。中国古代的农具,在相当长的时间里,一直处于世界领先地位。印刷术的变迁反映了社会生产力发展的程度和水平。当今,愈来愈多的国家和地区的印刷行业,正在或将要告别毕时代的活字印刷,进入激光照排的新时期,这将是又一次前无古人的印刷技术的重大变革。火药,顾名思义就是“着火的药”,我们通常所说的火药就是指“黑色火药”。因为它呈褐色,也叫“褐色火药”。这是人类掌握的第一种爆炸物,触火即燃是它主要的特征,而且燃烧猛烈,故冠之以“火”。可为什么名之为“药”呢?
  • 低碳校园

    低碳校园

    《低碳校园--让我们的学校更美好(典藏版)》由宋学军所著,《低碳校园--让我们的学校更美好(典藏版)》旨在引导新时代的青少年一起行动起来,为了我们共同的家园,用自己的实际行动把生活耗用能量降到最低,从而减少二氧化碳的排放,实现绿色低碳生活。低碳生活是一种态度,也是一种责任,更是一种爱,让我们的爱更宽广,更包容,更细致吧!
热门推荐
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 考试也疯狂

    考试也疯狂

    青春的活力,在于它永不拘泥于现在,即便一路荆棘,也一往直前,只为迎来那一瞬间昙花似的阳光!
  • 混源道尊

    混源道尊

    为情而杀人的宋卓,为爱卖掉了自己的灵魂,来到雾语大陆,踏上自强之路,为情举匕屠万人,令那天地悲戚,亡魂四溢;为义,持一匕独舞天地之间,致万物凋零,万山俱灭,伏尸万里;为孝以万物为子,以天地为局,摆玲珑棋局,弑万古,灭往昔。无情之人,杀!无义之人,杀!不孝之人,杀!以杀正名,以杀塑心,以杀证道,若世人无情,无义,不孝之,誓以己为源,以天地为阵,诛万雄,杀群豪,动九幽,乱天地。
  • 望见他的一生

    望见他的一生

    阿满抽烟,逃学,泡网吧,他把自己的青春过成迟暮。他讨厌冷漠自私除了钱什么也给不了他的父亲,讨厌那个丢弃了他对他不管不顾的母亲……终于,十八岁那年阿满从高楼坠落,他以为自己解脱了,可是,有个声音对他说,他有所亏欠,有所执念……当阿满望见夏远山的一生,当我以一个旁观者的身份观望完你的一生,我才发现,原来,灵魂也会痛。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 谜弈

    谜弈

    这是一部以离奇虚幻励志的作品,主要以光复家国情仇为主线,演绎着舍生忘死的师徒主仆情,朦胧的男女情,惺惺相惜的知己情,血脉相连的兄弟情。总之,皆以情字为主导,以奇门遁甲为主流而展开斗智斗勇的故事延伸。
  • 三生莫忘情浅

    三生莫忘情浅

    情可以有多长?什么都逃不过时间的揉捏,在长河里,一切都会变浅……怎样才是爱。开始,是他的重生,平平淡淡;随后,是一场又一场的阴谋阻挡。走着走着,他才发现,所谓的一切都不复存在。鬼才相信这只是一个帮助太子复位的古代言情故事。
  • 同处69天:你好,猫王殿下

    同处69天:你好,猫王殿下

    一场暴雨,她捡了一只猫回家,这只猫会说话。一天,这只猫的肉垫踩在了她的胸、上。夏暖暖蹙眉:“你在做什么?”答曰:“踩奶~”夏暖暖怒:“滚~”突然,这只猫变成了一个赤、裸的美男,魅惑的躺在床上看着夏暖暖:“老婆,求虎摸~”夏暖暖满脸羞红,“你无耻——”美男邪魅一笑,将她压在身下,“我还能更无耻。”于是,夏暖暖就被腹黑的一只猫给吃了~【甜宠文,男女主身心干净,结局1v1】
  • 女帝策:夫君太妖孽

    女帝策:夫君太妖孽

    前世,凤谢椿女扮男装,官至宰相,为人上之人。这一世,却成了世家阀门后院里最不起眼的一名女奴。明珠虽蒙了尘,有人眼尖,早早的发现了,于是乎——眨眼间,冒出了无数朵桃花。他们宠她,并非出自风流。他们爱她,并非她容貌娇美,惊艳世人。而是冥冥之中,看见了她,于是一眼沦陷,跌进了这张权谋美人织就的情网。
  • 笙歌依旧

    笙歌依旧

    多年的感情发生突变,她爱了整整十年的男人,却抵不过交往几天的女人。他为了攀上事业的顶峰,终究还是抛弃了他们曾经的美好,娶了富家女子。在叶昊轩风光无限的表面,背后是对夏慕晴的一次次利用和欺骗,没有人知道他背后那个名义上的妹妹曾为他付出多少。夏慕晴原本以为她的生命里再也不会出现让她疯狂的男人,再一次应酬中,她遇到了他,那个近乎完美的男人对他展开疯狂的追逐游戏。她再一次一步步沉沦。他将她抵在墙上,单手禁锢着她的下颌,眸光带着绵长的笑意,“夏慕晴,这场游戏是你挑起的,但是必须由我来结束。”当真相摆在眼前,她进退两难,往日的美好被残酷的真相摧毁,他们的爱如何继续?