Esimese Aku Väljatöötamine

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Täpselt 275 aastat tagasi sündis Alessandro Volta, mees, kellele võlgneme murrangulise leiutise: esimese aku. Itaalias Comos 18. veebruaril 1745 sündinud Volta sillutas sellega teed elektrotehnikale ja elektroonikale ning võimaldas esimese kasutatava pideva jõuallikaga uurida elektrienergiat ja sellest arvukaid leiutisi. Aga üksteise järel.

Elektri iseõppimine

Volta vanemad soovisid, et ta jätkaks seaduslikku karjääri. Tema kirg oli aga füüsika ja nii õppis ta õigusteadust õppides ise elektriõpetuse alal ning võttis ühendust füüsika erialadega.

Peagi pühendus ta täielikult füüsikale: 1775. aastal leiutas ta elektroforeesi - seadme, mis toodab ja transpordib mõjul tekkivat staatilist elektrit (elektrostaatiline induktsioon). Ta avastas metaani ja selle plahvatusohtlikud omadused ning lõi sõna "pinge". Lõpuks, 1778. aastal, sai temast füüsikaprofessor ja Pavia ülikooli eksperimentaalfüüsika õppetool.

Kuidas konnad tõmblevad aku juurde viisid

Sel ajal ilmnes, et loodusteadlane Luigi Galvani tegi kaugeleulatuva avastuse: konnajaladega katsetes leidis ta, et lihased hakkasid tõmblema kohe, kui neid puudutasid omavahel ühendatud vask ja raud.

Arst ja anatoom olid kindlad, et avastasid uue elektrienergia vormi ja nimetasid seda "loomade elektriks". See elekter avanes metalli kaudu ja konn oli kondensaator, nii et Galvani oli kindel.

Volta oskas nähtust õigesti tõlgendada: "Galvanism", nagu ta seda nimetas, oli lihase lihtne kokkutõmbumine elektrivoolu kaudu ja tõmblev konn oli pigem omamoodi detektor, vooluindikaator. Galvani suutis kogemata luua vooluringi.

See, mis meile täna võib tunduda ilmne, on teaduse maailmas tekitanud aastapikkuse vaidluse selle üle, kellel oli õigus: Volta või Galvani. Selle üks tagajärgi oli see, et Volta tegeles intensiivselt kontaktelektriga ja jõudis lõpuks oma suurima leiutiseni: esimese patareini ehk "Volta kolonnini", nagu ta seda nimetas. See lükkas Galvani ümber.

Leiutatud on "tehislik elektriline orel"

Volta kolonni peetakse esimeseks töötavaks akuks ning selle töötas välja Volta umbes 1800. aastal ja tutvustati teadusele. Kolonn koosneb paljudest virnastatud vasest ja tsingist plaatidest, mis on eraldatud papist või nahatükkidest, mis on leotatud elektrolüüdis.

Kolonni üks element koosneb seega vaskfooliumist, elektrolüütide kihist ja tsinkfooliumist. Teise võimalusena võib vase asemel kasutada hõbedat ja tsingi asemel võib kasutada ka tina. Üks element annab väga vähe energiat, mistõttu kasutati paljusid neist elementidest vulkaanikolonnis.

Alessandro Volta “Volta veerus”

Ja nii töötab Volta veerg: mitteväärismetall läheb lahusesse negatiivse pooluse, anoodi juures. Kui tsingiplaat lahustub, vabastab iga tsingi aatom kaks elektroni, mille tulemuseks on tsingi elektroodis elektronide liig. Positiivses elektroodis, katoodis ja vaseioonides toimub reduktsioon. Elektronid liiguvad anoodilt katoodile ja elektrivool voolab.

Leiutati esimene stabiilne jõuallikas

Muidugi polnud esimene elektriaku kaugeltki küps ja sellel oli palju puudusi. Pidev edasiarendamine tõi lõpuks välja leiutise, mis tänapäeval võimaldab paljusid tehnilisi saavutusi.

Volta veerul oli teadusele suur mõju: esimese stabiilse jõuallikaga võis leiutada elektrolüüsi ja esimest korda oli esindatud palju mitteväärismetalle. Algas elektriline telegraafia ja leiutati esimene kaarlampidega elektrivalgustus, ehkki uskumatult ebaefektiivne. Isegi elektripaat sõitis esimest korda 1839. aastal - seda toitis Volta kolonn.

Selle leiutisega ja oma panusega elektrienergia uurimisel muutis Volta ka oma nime surematuks: kui 19. sajandi lõpus loodi elektripinge ühik, lepiti kokku voltides. Kuid Volta seda au enam ei saa: ta sureb 1827. aastal.

Excursus: "Bagdadi aku"

Kas patareid olid olemas 2000 aastat tagasi?

Kui 1936. aastal Parthiani asula välja kaevati, leidsid teadlased silmapaistva savipoti. Väljastpoolt silmapaistmatu on anumas vasest lehtmetallist silinder ja rauast varras. Endine kaevetööde juht Wilhelm König esitas teooria, et tegemist võib olla antiigi patareiga. Praeguseks on leiud dateeritud umbes 300 eKr. EKr, tuntud kui "Bagdadi aku". Tegelikult oleks seadistus võinud toota elektrit: koopias lisasid teadlased vaasi elektrolüüdina äädikalahuse ja vool voolas pingel 0,5 volti.

Selle teooria kinnitust ega ümberlükkamist siiski pole. Kuna kunagi ei leitud ühtegi lisatarvikut, näiteks juhtmeid, ja ainult sarnaseid erineva, patareideta sisuga vaase, oletavad teadlased täna, et "Bagdadi aku" oli rohkem kultusobjekt.

Leiutajate päev

Miks Edison ei leiutanud lambipirni

Tehnoloogia selgitas lühidalt

"Voltaic kolonni" arendamine

leiutaja