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亞歷山德羅·伏打

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亞歷山德羅·伏打
Alessandro Volta.jpeg
出生 1745年2月18日
Flag of the Duchy of Milan (1450).svg 米蘭公國科莫
逝世 1827年3月5日(82歲)
奥地利 奧地利帝國倫巴第-威尼斯科莫
国籍  義大利
研究領域

物理學

化学
著名成就

电池 甲烷 伏特 电势

电压表
獲獎 科普利奖章(1794年)

亚历山德罗·朱塞佩·安东尼奥·安纳塔西欧·伏打伯爵(意大利语Count Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta,1745年2月18日-1827年3月5日),義大利物理學家,在19世紀因發明電池而聞名,後來受封為伯爵

早期生活和事蹟[编辑]

伏打於1745年2月18日出生在科莫,現今義大利北部的一個小鎮(靠近瑞士邊境)。1774年,他成為科莫皇家學院的一名物理教授。一年後,他改進並推廣了起电机,即產生靜電的設備。虽然经常有人将起电机的发明归功于伏打,但实际上,起电机的原理是1762年由瑞典物理学家約翰·威爾克(en:Johan Wilcke)提出的。 1776年至1778年間,伏打開始研究氣體的化學性質。他在讀完了一篇美国的本杰明·弗兰克林所著的關於「可燃空氣」的論文後研究并發現了甲烷,1776年11月,他在馬焦雷湖發現甲烷,并于1778年成功地分離出了甲烷。他设计了一些實驗,例如在密閉容器中由電火花点燃甲烷。伏打還研究了我們現在所谓的電容,他研究了電勢(V)和電荷(Q)之间的关系,發現它們之间成正比,這被稱為電容的伏打定律。为了纪念伏打,電勢的單位被命名為伏特。 1779年,他成為帕維亞大學實驗物理學教授,他一直担任此教席近40年。1794年,伏打娶了貴族小姐泰瑞莎·佩瑞吉尼,她也来自於科莫,他们撫養了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[编辑]

路易吉·伽伐尼用兩種不同的金屬相连,然后和青蛙的腿相接触,发现青蛙的腿产生运动,他称这一现象为生物电。伏打意識到青蛙的腿既是電的導體(即是我們現在所說的電解質)也是電流的檢測器。他把青蛙的腿换成鹽水浸泡過的紙,並用其它方法检测電流。他发现了原电池(用电解质隔开的两个由不同的金属制成的电极形成)的電動勢等于兩個電極電勢之的差的定律(两个由相同金属制成的电极之间的电动势为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生原理,伏打發明了伏打堆,也就是最初的電池,可以產生了穩定的電流。伏打发现鋅和銀是產生電力最有效的一對不同金屬。起初,他在装满盐水的高脚杯中浸入兩個不同的電極,并把它们串联起来,后来,它将高脚杯换成浸泡在盐水中的纸板。

第一個電池[编辑]

一个伏打堆

在宣布他發現的伏打堆時,伏打感谢威廉·尼科爾森提比略卡瓦略亞伯拉罕·班納特对他的影響。 由伏打制作的“伏打堆”被认为是第一种電化學電池。它包括兩個電極:一个是鋅,一個是銅。電解液可以是稀硫酸或海水鹵水。電解液中存在的物质是2H+和SO42-离子。鋅比銅和氫在電化學顺序更靠前,所以鋅棒為負極,銅棒為正極。在锌电极上,锌失去电子成为Zn2+离子,在溶液中帶正電的氫離子(質子)从銅电极捕獲電子,形成氫氣泡(H2)。因此,当两个电极相连时会产生电流。伏打電池的化學反應如下所示:

Zn Zn2+ + 2e
硫酸
2H+ + 2e H2

銅不参与反應,它只用于导电。

這種電池也有缺點:它并不安全,即便使用稀硫酸也可能會有危險。另外,因为氫氣附着在铜电极表面不會被釋放,形成了金属和电解质溶液之间的屏障,所以电池的功率會隨著時間的推移減小。

退休和晚年生活[编辑]

1801年,伏打向拿破仑解释伏打堆的原理。

為了紀念他的事蹟,拿破崙·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義大利10000里拉(不再流通,因為里拉已經換成歐元)。伏打1819年在Camnago退休,義大利科莫的frazione以他的榮譽現名為“Camnago Volta”。伏打死於1827年3月5日,他的遺體也埋葬在此地。 沃爾的遺產由位於湖邊公共花園的Tempio Voltiano紀念館管理,還有以他命名的博物館,展示了一些伏打用來進行實驗的原始設備。不遠處矗立著奧爾莫別墅,裡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明。

宗教信仰[编辑]

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「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:

我不明白為何有人會懷疑我信奉宗教的誠意和穩定性,羅馬天主教和使徒信仰是在我出生和長大的地方,並且我一直內外做懺悔,......我,的確,只有過於頻繁,沒有這些好的作品這是一個天主教基督教的標誌的表現,我已經犯了很多罪:而是通過神的特別憐憫據我所知,我從來沒有動搖我的信仰。在這個信念,我認識到神超自然的恩典,一個純粹的禮物;但我沒有忽視那些確認信,並推翻它有時產生的疑慮人類的手段。我用心學習理由和宗教的基礎,辯護者和攻擊者的作品,原因和危害,我可以說,這樣的研究結果是披上宗教有這種程度的概率,即使是僅僅是自然原因,每一個精神罪和激情,每一個自然的崇高精神,都必須熱愛和接受它。也許這是坦白被已要求和我心甘情願,或是我自述手寫,權威展會現給你的,因為我不以為恥的福音,它可能會產生一些不錯的果實。[1][2]

出版物[编辑]

De vi attractiva ignis electrici (1769) (On the attractive force of electric fire)

参考资料[编辑]

外部連結[编辑]

相關條目[编辑]