亞歷山德羅·伏特
早期生活和事跡
伏打于1745年2月18日出生在科莫,現(xiàn)今意大利北部的一個小鎮(zhèn)(靠近瑞士邊境)。1774年,他成為科莫皇家學院的一名物理教授。一年后,他改進并推廣了起電機,即產(chǎn)生靜電的設(shè)備。雖然經(jīng)常有人將起電機的發(fā)明歸功于伏打,但實際上,起電機的原理是1762年由瑞典物理學家約翰·威爾克(英語:Johan Wilcke)提出的。 1776年至1778年間,伏打開始研究氣體的化學性質(zhì)。他在讀完了一篇美國的本杰明·弗蘭克林所著的關(guān)于“可燃空氣”的論文后研究并發(fā)現(xiàn)了甲烷,1776年11月,他在馬焦雷湖發(fā)現(xiàn)甲烷,并于1778年成功地分離出了甲烷。他設(shè)計了一些實驗,例如在密閉容器中由電火花點燃甲烷。伏打還研究了我們現(xiàn)在所謂的電容,他研究了伏特(V)和電荷(Q)之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)它們之間成正比,這被稱為電容的伏打定律。為了紀念伏打,電勢的單位被命名為伏打。 1779年,他成為帕維亞大學的實驗物理學教授,他一直擔任此教席近40年。1794年,伏打娶了泰瑞莎·佩瑞吉尼,她是科莫的貴族小姐,他們生了3個兒子,分別為“喬瓦尼”、“弗拉米尼奧”和“薩尼諾”。
伏打和路易吉·伽伐尼
路易吉·伽伐尼用兩種不同的金屬相連,然后和青蛙的腿相接觸,發(fā)現(xiàn)青蛙的腿產(chǎn)生運動,他稱這一現(xiàn)象為生物電。伏打意識到青蛙的腿既是電的導體(即是我們現(xiàn)在所說的電解質(zhì))也是電流的檢測器。他把青蛙的腿換成鹽水浸泡過的紙,并用其它方法檢測電流。他發(fā)現(xiàn)了原電池(用電解質(zhì)隔開的兩個由不同的金屬制成的電極形成)的電動勢等于兩個電極電勢之的差的定律(兩個由相同金屬制成的電極之間的電動勢為0)。這被稱為電化學的伏打定律。
1800年,由于不同意伽伐尼所提出的電的產(chǎn)生原理,伏打發(fā)明了伏打堆,也就是最初的電池,可以產(chǎn)生了穩(wěn)定的電流 。伏打發(fā)現(xiàn)鋅和銅是產(chǎn)生電力最有效的一對不同的金屬。起初,他在裝滿鹽水的高腳杯中浸入兩個不同的電極,并將它們串聯(lián)起來,后來,他將高腳杯換成浸泡在鹽水中的紙板。
第一個電池
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一個伏打堆。
在宣布他發(fā)現(xiàn)的伏打堆時,伏打誠摯感謝威廉·尼科爾森(英語:William Nicholson)、提比略·卡瓦略(英語:Tiberius Cavallo)和亞伯拉罕·班納特(英語:Abraham Bennet)對他的影響。 由伏打制作的“伏打堆”被認為是第一種電化學電池。它包括兩個電極:一個是鋅,一個是銅。電解液可以是稀硫酸或海水鹵水。電解液中存在的物質(zhì)是2H和SO4離子。鋅比銅和氫在電化學順序更靠前,所以鋅棒為負極,銅棒為正極。在鋅電極上,鋅失去電子成為Zn離子,在溶液中帶正電的氫離子(質(zhì)子)從銅電極捕獲電子,形成氫氣泡(H2)。因此,當兩個電極相連時會產(chǎn)生電流。伏打電池的化學反應(yīng)式如下:
銅不參與反應(yīng)過程,它只用于導電。
這種電池有個缺點,就是它并不安全,即使使用了稀硫酸也可能會有危險。另外,因為氫氣附著在銅電極表面不會被釋放,形成了金屬和電解質(zhì)溶液之間的屏障,所以電池的功率會隨著時間的推移而減小。
退休和晚年生活
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1801年,伏打向拿破侖解釋伏打堆的原理。
為了紀念他的事跡,拿破侖·波拿巴在1810年為伏打做了記述。此外,他的畫像與他著名的伏打堆的草圖被描繪在10,000意大利里拉(不再流通)。伏打1819年在Camnago退休,意大利科莫的frazione以他的名字改為Camnago Volta。伏打死于1827年3月5日,他的遺體也埋葬在此地。
沃爾的遺產(chǎn)由位于湖邊公共花園的Tempio Voltiano紀念館管理,伏打博物館展示一些伏打用來進行實驗的原始設(shè)備。不遠處矗立著奧爾莫別墅,里面的伏打基金會是一個負責推動科學活動的組織。伏打當年進行實驗研究,就是在科莫附近完成了他的第一個發(fā)明。
宗教信仰
伏打被視為一個天主教徒,他一生一直保持他的信仰。有時他被認為沒有宗教信仰,因為他沒有照家人的期待成為牧師,而有些人猜測他可能不信,強調(diào)“他沒有加入教會”,或是說他“幾乎忽略了教會的號召”。不過在他提出的聲明中,他說:
出版物
De vi attractiva ignis electrici (1769) (On the attractive force of electric fire)
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伏打堆
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