Լուիջի Գալվանի - կենսաէլեկտրական էներգիայի հետազոտող

Ծնվել է 1737 թվականի սեպտեմբերի 9-ին Բոլոնիայում (Պապական պետություններ), նա ապրել և մահացել է այնտեղ 1798 թվականի դեկտեմբերի 4-ին՝ ապրելով 61 տարի։ Զբաղմունքով նա բժիշկ, ֆիզիկոս և փիլիսոփա էր, ինչը բավականին տարածված էր այդ ժամանակ։ Նրա լատիներեն անունը կարդում է Ալոյսիուս Գալվանի։

Լուիջի Գալվանին առաջինն էր, ով ուսումնասիրեց բիոէլեկտրականություն. 1780 թվականին Լուիջին փորձեր է անցկացրել սատկած գորտերի մարմինների վրա։ Նա էլեկտրական հոսանք անցկացրեց նրանց մկանների միջով, և թաթերը կծկվեցին, մկանները սկսեցին կծկվել։ Սա առաջին քայլն էր նյարդային համակարգի ազդանշանների ուսումնասիրման ուղղությամբ։

կարճ կենսագրություն

Լուիջի Գալվանի (1737-1798)

Ծնվել է Դոմինիկոյի և նրա չորրորդ կնոջ՝ Բարբարա Ֆոսկիի ընտանիքում: Լուիջիի ծնողները արիստոկրատներ չէին, բայց բավական գումար ունեին իրենց երեխաներից մեկին կրթելու համար։ Լուիջի Գալվանին ցանկանում էր եկեղեցական կրոնական կրթություն ստանալ, այդ ժամանակաշրջանում այն ​​մեծապես հեղինակավոր էր, և նա 15 տարի սովորեց կրոնական ինստիտուտում, մասնավորապես՝ Padri Filippini մատուռում (Oratorio dei Padri Filippini): Ապագայում նա ծրագրում էր կրոնական երդումներ տալ, բայց ծնողները համոզեցին նրան չանել դա և շարունակել կրթությունը։ Մոտ 1755 թվականին Լուիջին ընդունվել է Բոլոնիայի համալսարանի արվեստի ֆակուլտետ։ Այնտեղ Լուիջին բժշկական կուրս է անցել, որտեղ ուսումնասիրել է աշխատանքները Հիպոկրատ, ԳալենաԵվ Ավիցեննա (Իբն Սինա) Բացի աշխատանքներն ուսումնասիրելուց, Լուիջին զբաղվում էր բժշկական պրակտիկայով, այդ թվում՝ վիրաբուժությամբ։ Սա թույլ տվեց նրան շարունակել ուսումնասիրել և ուսումնասիրել բիոէլեկտրականություն.

1759 թվականին Լուիջի Գալվանին ստացել է բժշկության և փիլիսոփայության գիտական ​​աստիճան, որը նրան իրավունք է տվել դասախոսել համալսարանում իր թեզը պաշտպանելուց հետո, որը նա պաշտպանել է 1761 թվականի հունիսի 21-ին։ Արդեն 1762 թվականին նա դարձավ անատոմիայի և վիրաբուժության պատվավոր դասախոս։ Նույն թվականին նա ամուսնացել է համալսարանի դասախոսներից մեկի դստեր՝ Լուչիա Գալեացիի հետ։ Լուիջին տեղափոխվեց ապրելու պրոֆեսոր Գալեացիի տանը և օգնեց նրան իր հետազոտություններում։ 1775 թվականին իր աներոջ մահից հետո Լուիջի Գալվանին մահացած Գալեզիի փոխարեն նշանակվեց ուսուցիչ։

Գալվանիի պատասխանատվությունը որպես Գիտությունների ակադեմիայի անդամ 1776 թվականից ներառում էր կանոնավոր հետազոտություններ մարդու գործնական անատոմիայի ոլորտում։ Նրանից պահանջվում էր տարեկան առնվազն մեկ ուսումնասիրություն հրապարակել։

Փորձեր գորտերի հետ

Մի քանի տարի անց Լուիջի Գալվանին սկսեց հետաքրքրվել էլեկտրաէներգիայի բժշկական օգտագործման նկատմամբ։ Հետազոտության այս ոլորտը առաջացել է 18-րդ դարի կեսերից, այն բանից հետո, երբ հայտնաբերվեցին էլեկտրականության ազդեցությունը մարդու մարմնի վրա:

Լուիջի Գալվանիի գորտի մարմնի հետ փորձի դիագրամ, մոտավորապես 1780-ականների վերջին

Գոյություն ունի մի լեգենդ, ըստ որի՝ փորձերի սկիզբը բիոէլեկտրականությունհիմնված էր հետևյալ միջադեպի վրա.

Լուիջին սեղանի վրա դրեց սատկած գորտը, որպեսզի փորձարկի նրա մաշկը ստատիկ էլեկտրականություն առաջացնելու համար: Նախկինում սեղանի վրա արդեն կատարվել էին ստատիկ էլեկտրաէներգիայի հետ կապված փորձեր, և պարզվեց, որ նրա օգնականը (օգնականը) էլեկտրական լիցքով մետաղյա scalpel-ին դիպել է գորտի մերկացած սիսատիկ նյարդին։ Հավանաբար, նա ծրագրում էր մասնատել այն։ Բայց հետո մի անսպասելի բան տեղի ունեցավ. Օգնականը տեսավ կայծեր, և սատկած գորտի ոտքը կծկվեց, կարծես կենդանի լիներ։

Այս դիտարկումը առաջին քայլն էր հետազոտություն սկսելու ուղղությամբ բիոէլեկտրականություն. Հայտնաբերվել է կապ նյարդային ակտիվության և էլեկտրականության, կենսաբանական կյանքի և էլեկտրական ազդանշանների միջև։ Ակնհայտ դարձավ, որ մկանային ակտիվությունն իրականացվում է էլեկտրաէներգիայի միջոցով՝ էլեկտրոլիտներում առկա հոսանքի օգնությամբ։ Մինչ այդ, գիտության մեջ ընդհանուր առմամբ ընդունված էր, որ մկանային ակտիվությունը տեղի է ունենում որոշակի նյութի միջոցով, որը կոչվում է օդի և ջրի տարրեր:

Գալվանին ներկայացրեց տերմինը. կենդանիների էլեկտրաէներգիա(կենդանիների էլեկտրականություն) նկարագրելու այն ուժը, որն ակտիվացնում է մկանները: Այս երեւույթը հետագայում կոչվեց գալվանիզմ (գալվանիզմ), բայց Գալվանիից հետո՝ իր ժամանակակիցների առաջարկով։

Այս պահին կենսաբանության գալվանական ազդեցությունների ուսումնասիրությունն իրականացվում է այնպիսի բնագավառում, ինչպիսին է էլեկտրաֆիզիոլոգիան։ Անուն գալվանիզմօգտագործվում է ավելի շատ պատմական համատեքստում, քան գիտական:

Գալվանին ընդդեմ Վոլտա

Փորձարարական ֆիզիկայի պրոֆեսոր Ալեսանդրո ՎոլտաՊավիայի համալսարանում նա առաջին գիտնականն էր, ով կասկածեց Գալվանիի փորձերի ճիշտությանը և շարունակեց իր հետազոտությունները։

Նրա նպատակն էր պարզել, թե արդյոք իրականում մկանների կծկման պատճառն է բիոէլեկտրականություն, կամ առաջանում է մետաղի շփման արդյունքում։ Պարզվեց, որ կենդանի բջիջները չեն կարող էլեկտրաէներգիա արտադրել, ինչը նշանակում է, որ կենդանիների էլեկտրականություն չկա:

Ալեսանդրո Վոլտափորձարկեցի իմ վարկածը և պարզեցի, որ, իրոք, կենդանի բջիջները կարող են էլեկտրաէներգիա արտադրել, ինչը նշանակում է. բիոէլեկտրականությունգոյություն ունի, կենդանի բջիջները հոսանքի աղբյուրներ են: Վոլտայի այն վարկածը, որ մկանները կծկվում են միայն արտաքին էլեկտրականության արդյունքում, երբ նրանք դիպչում են ստատիկ լիցքով մետաղական առարկայի, հերքվել է նրա կողմից։ Հետագա հետազոտություն Ալեսանդրո Վոլտահանգեցրեց նրան գալվանական մարտկոցի ստեղծմանը, որն օգտագործում է էլեկտրաքիմիական երևույթներ, որոնք նման են կենդանի բջիջներում տեղի ունեցողներին:

Հետազոտությունների արդյունքում Վոլտան հայտնաբերել է, որ յուրաքանչյուր բջիջ ունի իր բջջային ներուժը, որը բիոէլեկտրականությունունի նույն քիմիական հիմքերը, ինչ էլեկտրաքիմիական բջիջները, որոնք առաջացնում են պոտենցիալ տարբերություն: Ալեսանդրո Վոլտահարգանք դրսևորեց իր գործընկերոջ նկատմամբ և ներկայացրեց տերմինը գալվանիզմընդգծել Լուիջի Գալվանիի վաստակը հայտնագործության մեջ բիոէլեկտրականություն. Այնուամենայնիվ, Վոլտան առարկեց որոշ հատուկ էլեկտրաէներգիայի ձևով կենդանիների էլեկտրական հեղուկ, և նա ճիշտ էր. Պարգևը քիմիական հոսանքի աղբյուրների ստեղծումն էր՝ գալվանական բջիջներ։ Ալեսանդրո Վոլտաառաջինը, ով կառուցեց բազմաթիվ գալվանական բջիջներից բաղկացած քիմիական մարտկոցներ: Նման մարտկոցները կոչվում էին վոլտ բևեռ, շատ տարրերից հավաքվել է ավելի քան 100 վոլտ EMF արժեք ունեցող աղբյուր, որը հնարավորություն է տվել հետագա ուսումնասիրել էլեկտրաէներգիայի երևույթները։

Լուիջի Գալվանիի ստեղծագործությունները

Լուիջի Գալվանիի գլխավոր աշխատանքը բիոէլեկտրականությունկոչվում է De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius (PDF ձևաչափ), թարգմանվել է ռուսերեն տրակտատ մկանային շարժման ընթացքում էլեկտրականության ուժերի մասին (djvu ձևաչափով): Դուք կարող եք ներբեռնել այս աշխատանքները խորը ուսումնասիրության և ձեր մտահորիզոնն ընդլայնելու համար:

Մինչև 18-րդ դարի վերջը էլեկտրական երևույթներն ուսումնասիրող ֆիզիկոսներն իրենց տրամադրության տակ ունեին միայն ստատիկ էլեկտրականության աղբյուրներ՝ սաթի կտորներ, ձուլված ծծմբի գնդիկներ, էլեկտրոֆորի մեքենաներ, Լեյդեն սափորներ։ Շատ գիտնականներ փորձեր կատարեցին դրանց հետ՝ սկսած անգլիացի ֆիզիկոս և բժիշկ Ուիլյամ Գիլբերտից (1544–1603): Մեր տրամադրության տակ ունենալով նման աղբյուրներ՝ հնարավոր եղավ բացահայտել, օրինակ, Կուլոնի օրենքը (1785թ.), բայց հնարավոր չէր հայտնաբերել անգամ Օմի օրենքը (1826թ.), էլ չեմ խոսում Ֆարադեյի օրենքների մասին (1833թ.): Քանի որ կուտակված ստատիկ լիցքը փոքր էր և չէր կարող ապահովել առնվազն մի քանի վայրկյան տևող հոսանք։

Իրավիճակը փոխվեց Բոլոնիայի համալսարանի բժշկության պրոֆեսոր Լուիջի Գալվանիի (1737–1798) աշխատանքից հետո, ով հայտնաբերեց, ինչպես ինքն էր կարծում, «կենդանական էլեկտրականությունը»։ Նրա հայտնի տրակտատը կոչվում էր «Էլեկտրաէներգիայի ուժերի մասին մկանային շարժման մեջ»: Գալվանիի որոշ փորձերի ժամանակ տեղի ունեցավ ռադիոալիքների աշխարհում առաջին ընդունումը: Գեներատորը կայծեր էին էլեկտրոֆորի մեքենայից, ընդունող ալեհավաքը Գալվանիի ձեռքին scalpel էր, իսկ ընդունիչը՝ գորտի ոտք։ Գալվանիի օգնականը էլեկտրական մեքենայի միջոցով փորձեր է անցկացրել մասնատված գորտից որոշ հեռավորության վրա։ Միևնույն ժամանակ Գալվանիի կինը՝ Լուսիան, նկատեց, որ գորտի ոտքերը կծկվում են հենց այն պահին, երբ մեքենայի մեջ կայծ է ցատկում, այնպես որ տեսանելի է և՛ պատահականության, և՛ դիտողության դերը։

Գալվանիի փորձերով հետաքրքրվել է իտալացի ֆիզիկոս Ալեսանդրո Ջուզեպպե Անտոնիո Անաստասիո Վոլտան (1745–1827)։ Նա արդեն հայտնի գիտնական էր. 1775 թվականին նա նախագծեց խեժային էլեկտրոֆոր, այսինքն՝ հայտնաբերեց էլեկտրետ նյութեր, 1781 թվականին՝ զգայուն էլեկտրոսկոպ, իսկ քիչ անց՝ կոնդենսատոր, էլեկտրոմետր և այլ գործիքներ։ 1776 թվականին նա նաև հայտնաբերեց բոցի էլեկտրական հաղորդունակությունը, իսկ 1778 թվականին առաջին անգամ նա մաքուր մեթան ստացավ ճահիճներում հավաքած գազից և ցույց տվեց այն էլեկտրական կայծից բռնկելու ունակությունը։ Վոլտան սկզբում Գալվանիի «կենդանական էլեկտրաէներգիայի» տեսության ջերմեռանդ կողմնակիցն էր։ Բայց իր փորձերի իր իսկ կրկնությունը Վոլտային համոզեց, որ Գալվանիի փորձերը պետք է բացատրել բոլորովին այլ կերպ. գորտի ոտքը աղբյուր չէ, այլ միայն էլեկտրաէներգիայի ստացող: Աղբյուրը տարբեր մետաղներ են, որոնք դիպչում են միմյանց: «Մետաղները ոչ միայն հիանալի հաղորդիչներ են,— գրում է Վոլտան,— այլև էլեկտրական շարժիչներ»։

Սա այն հիմնական հայտարարությունն էր, որը հնարավորություն տվեց ստեղծել գալվանական բջիջներ, մարտկոցներ և կուտակիչներ, որոնք շրջապատում են մեզ բոլոր կողմերից և մեր կյանքի ընթացքում: Դրանց գործունեության սկզբունքը նկարագրված է դպրոցական դասագրքում և շատ ավելի մանրամասն, քան անհրաժեշտ է հետագա քննարկման համար։ Էությունը պարզ է՝ հաղորդիչ միջավայրում (էլեկտրոլիտ) կան երկու տարբեր հաղորդիչներ (էլեկտրոդներ), որոնք փոխազդում են դրա հետ այնպես, որ լիցքավորված են հակառակ լիցքերով։ Եթե ​​այս էլեկտրոդները (անոդ և կաթոդ) միացնեք արտաքին հաղորդիչով (բեռնվածքով), հոսանքը կսկսի հոսել դրա միջով:

Առարկելով Գալվանիին՝ Վոլտան նախ ազատվեց գորտից՝ այն փոխարինելով սեփական լեզվով։ Օրինակ՝ լեզվին ոսկյա կամ արծաթյա մետաղադրամ էր դնում, լեզվի տակ՝ պղնձե։ Հենց որ մի կտոր մետաղալարով միացրին երկու մետաղադրամ, բերանում անմիջապես զգացվեց թթու համ, որը ծանոթ է բոլորին, ովքեր ճաշակել են լապտերի մարտկոցի կոնտակտները լեզվի վրա։ Այնուհետև Վոլտան լիովին բացառեց «կենդանիների էլեկտրականությունը» փորձարկումներից՝ օգտագործելով միայն գործիքներ իր փորձերում։

Մեկ քայլ մնաց մինչև 1800 թվականին էլեկտրական հոսանքի առաջին մշտական ​​աղբյուրի գյուտը։ Դա տեղի է ունեցել, երբ Վոլտան միացրել է զույգ ցինկի և պղնձի թիթեղները՝ իրարից բաժանված ստվարաթղթի կամ կաշվի միջակայքերով, որոնք թաթախված են եղել ալկալային լուծույթի կամ աղաջրի մեջ։ Այս դիզայնը գյուտարարի անունով կոչվել է «վոլտային սյուն»: Դիզայնը ծանր էր, հեղուկը սեղմված էր միջադիրներից, ուստի Վոլտան այն փոխարինեց թթվային լուծույթով բաժակներով, որոնց մեջ թաթախված էին ցինկ և պղնձե (կամ արծաթե) շերտեր կամ շրջանակներ։ Բաժակները միացված էին հաջորդաբար, և մարտկոցի տերմինալները մոտ պահելու համար Վոլտան իր առանձին տարրերը դրեց շրջանագծի մեջ: Այս դիզայնը իր ձևի պատճառով անվանվել է «Վոլտիկ թագ»:

Իր հայտնագործությունից հետո Վոլտան կորցրեց հետաքրքրությունը դրա նկատմամբ և հեռացավ գիտական ​​աշխատանքից՝ թողնելով մյուս գիտնականներին զարգացնել էլեկտրականության ուսմունքը։ Բայց Ալեսանդրո Վոլտայի ներդրումը էլեկտրաէներգիայի ուսումնասիրության մեջ այնքան նշանակալի է, որ լարման միավորը կոչվում է նրա անունով: Եվ երբ Նապոլեոնը Գիտությունների ակադեմիայի գրադարանում տեսավ դափնեպսակի պատկեր՝ «Մեծ Վոլտերին» մակագրությամբ, նա ջնջեց մի քանի տառ, այնպես որ ստացվեց՝ «Մեծ Վոլտային»: Վոլտային սյունը և դրա տատանումները բազմաթիվ գիտնականների հնարավորություն են տվել փորձեր կատարել երկարատև ուղիղ հոսանքի աղբյուրով: Հենց այս բացահայտմամբ էլ սկսվեց էլեկտրաէներգիայի դարաշրջանը: Վոլտայի հայտնագործության մասին, հավանաբար, ամենախանդավառ ակնարկը թողել է նրա կենսագիր, ֆրանսիացի ֆիզիկոս Դոմինիկ Ֆրանսուա Արագոն (1786–1853). «Պղնձի, ցինկի և թաց կտորի շրջանակներից կազմված սյուն։ Ի՞նչ սպասել ապրիորի նման համակցությունից։ Բայց այս տարօրինակ և ակնհայտորեն անգործուն հավաքածուն, աննշան մետաղների այս սյունը, որը բաժանված է փոքր քանակությամբ հեղուկով, ավելի հրաշալի արկ է, քան մարդը երբեք չի հորինել՝ չբացառելով անգամ աստղադիտակն ու շոգեմեքենան»։

«Հսկայական մարտկոցներ»

Վոլտան շատ խելամիտ գործեց՝ 1800 թվականի մարտին նամակ ուղարկելով ժամանակի առաջատար գիտական ​​կենտրոնի՝ Լոնդոնի թագավորական ընկերության նախագահ Ջոզեֆ Բենքսին (1743–1820): Նամակում Վոլտան նկարագրել է էլեկտրաէներգիայի իր աղբյուրների տարբեր նախագծերը, որոնք նա անվանել է գալվանական՝ ի հիշատակ Գալվանիի։ Բենքսը բուսաբան էր, ուստի նա նամակը ցույց տվեց իր գործընկերներին՝ ֆիզիկոս և քիմիկոս Ուիլյամ Նիկոլսոնին (1753–1815) և բժիշկ ու քիմիկոս, վիրաբույժների թագավորական քոլեջի նախագահ Էնթոնի Կարլայլին (1768–1842): Եվ արդեն ապրիլին, ըստ Վոլտայի նկարագրության, նրանք մարտկոց են պատրաստել 17-ից, այնուհետև 36 շարքով միացված ցինկի շրջանակներից և կիսաթագ մետաղադրամներից, որոնք այնուհետև պատրաստված էին 925 կարգի արծաթից։ Դրանց արանքում դրված էին աղաջրով թաթախված ստվարաթղթե բարձիկներ։

Փորձերի ընթացքում Նիկոլսոնը հայտնաբերել է գազի պղպջակների արձակում ցինկի և պղնձի հաղորդիչի շփման մոտ: Նա պարզեց, որ դա ջրածին է, և իր հոտով, քանի որ թթուների կամ ալկալիների մեջ ցինկը լուծելուց ստացված ջրածինը հաճախ հոտ ունի։ Ցինկը սովորաբար պարունակում է մկնդեղի խառնուրդ, որը վերածվում է արսինի, և դրա տարրալուծման արտադրանքը սխտորի հոտ է գալիս։ 1800 թվականի սեպտեմբերին գերմանացի ֆիզիկոս Յոհան Ռիտերը (1776–1810) հավաքեց մեկ այլ մարտկոցի էլեկտրոդից ջրի էլեկտրոլիզի ժամանակ արձակված գազը և ցույց տվեց, որ դա թթվածին է։ Նույն թվականին անգլիացի քիմիկոս Ուիլյամ Քրյուկշանկը (1745–1800) տեղադրեց ցինկ և պղնձե թիթեղներ հորիզոնական երկար տուփի մեջ, մինչդեռ հեշտ էր փոխարինել ծախսված (կիսալուծված և ռեակցիայի արտադրանքներով ծածկված) ցինկի էլեկտրոդները: Երբ այն չի օգտագործվում, էլեկտրոլիտը թափվում էր տուփից, որպեսզի ցինկը չվատնի: Cruickshank-ը որպես էլեկտրոլիտ օգտագործել է ամոնիումի քլորիդի լուծույթ, այնուհետև նոսր թթու: Ֆարադեյը խորհուրդ է տվել ծծմբական և ազոտական ​​թթուների թույլ (1–2%) լուծույթների խառնուրդ: Այս էլեկտրոլիտով ցինկը կամաց-կամաց լուծարվեց՝ ազատելով ջրածնի փոքր փուչիկները: Ջրածինը նույնպես բաց է թողնվել պղնձի անոդի վրա, և մարտկոցի մեկ բջիջի հզորությունը ընդամենը 0,5 Վ է:

Ցինկի վրա ջրածնի էվոլյուցիան կապված է այս էլեկտրոդի բևեռացման հետ, որը մեծացնում է ներքին դիմադրությունը և նվազեցնում տարրի ներուժը։ Այս երևույթը կանխելու համար բրիտանացի ֆիզիկոս և էլեկտրիկ ինժեներ Ուիլյամ Սթարջենը (1783–1850), առաջին էլեկտրամագնիսների ստեղծողը՝ միաձուլված ցինկի թիթեղները։ 1840 թվականին անգլիացի բժիշկ Ալֆրեդ Սմին (1818–1877) պղնձի էլեկտրոդը փոխարինեց արծաթե էլեկտրոդով, որը պատված էր պլատինի կոպիտ շերտով։ Սա արագացրեց ջրածնի փուչիկների արտազատումը լուծույթից և ավելացրեց էմֆ: Նման մարտկոցները լայնորեն օգտագործվում էին էլեկտրալվացման տեխնոլոգիայի մեջ: Այսպիսով, Սանկտ Պետերբուրգի Սուրբ Իսահակի տաճարում քանդակներ են պատրաստվել՝ օգտագործելով էլեկտրապատման մեթոդը։ Մետաղում էլեկտրոլիտիկ պատճենների արտադրության մեթոդը մշակել է Սանկտ Պետերբուրգի ակադեմիկոս Մորից Հերմանը (Բորիս Սեմենովիչ) Յակոբին 1838 թվականին, հենց տաճարի կառուցման ժամանակ։ Այս տեխնիկայի մասին ավելին կարող եք կարդալ «Գրադարան քանդակագործության մասին գրքերով» կայքում:

Իր ժամանակի լավագույն մարտկոցներից մեկը հավաքել է հայտնի անգլիացի բժիշկ և քիմիկոս Ուիլյամ Հայդ Վոլասթոնը (Wallaston, 1766–1828), որը հայտնի է պալադիումի և ռոդիումի հայտնաբերմամբ, ինչպես նաև լավագույն մետաղական թելերի արտադրության տեխնոլոգիայով։ օգտագործվում է զգայուն գործիքներում: Յուրաքանչյուր խցում ցինկի էլեկտրոդը երեք կողմից շրջապատված էր պղնձե էլեկտրոդով փոքր բացվածքով, որի միջով ջրածնի փուչիկները բաց էին թողնում օդ:

Հանրահայտ անգլիացի ֆիզիկոս Համֆրի Դեյվին (1778–1829) առաջին անգամ փորձեր կատարեց մարտկոցով, որը նրան տվել էր հենց Վոլտան; այնուհետև նա սկսեց արտադրել իր սեփական դիզայնով ավելի հզորները՝ պղնձի և ցինկի թիթեղներից, որոնք առանձնացված են ամոնիակի ջրային լուծույթով: Նրա առաջին մարտկոցը բաղկացած էր 60 նման տարրերից, սակայն մի քանի տարի անց նա հավաքեց շատ մեծ մարտկոց, որն արդեն բաղկացած էր հազար տարրերից։ Այդ մարտկոցների օգնությամբ նա առաջին անգամ կարողացավ ստանալ մետաղներ, ինչպիսիք են լիթիումը, նատրիումը, կալիումը, կալցիումը և բարիումը, իսկ ամալգամի տեսքով՝ մագնեզիում և ստրոնցիում։

Ամենամեծ մարտկոցներից մեկը ստեղծվել է 1802 թվականին ֆիզիկոս և էլեկտրաինժեներ Վասիլի Վլադիմիրովիչ Պետրովի (1761–1834) կողմից։ Նրա «հսկայական մարտկոցը»՝ 4200 պղնձե և ցինկե թիթեղներից բաղկացած «մեկուկես դյույմ» չափերով, գտնվում էր նեղ փայտե տուփերում։ Ամբողջ մարտկոցը կազմված էր չորս շարքից, որոնցից յուրաքանչյուրը մոտ 3 մ երկարություն ունի՝ միացված պղնձե փակագծերով: Տեսականորեն նման մարտկոցը կարող է արտադրել մինչև 2500 Վ լարում, բայց իրականում այն ​​տվել է մոտ 1700: Այս հսկա մարտկոցը թույլ տվեց Պետրովին բազմաթիվ փորձեր կատարել. առաջին անգամ աշխարհում. Նրա օգնությամբ հնարավոր եղավ հալեցնել մետաղները և վառ լուսավորել մեծ սենյակները։ Այնուամենայնիվ, այս մարտկոցի պահպանումը չափազանց աշխատատար էր: Փորձերի ընթացքում թիթեղները օքսիդացել են և պետք է պարբերաբար մաքրվեին։ Ավելին, մեկ աշխատողը կարող էր մեկ ժամում մաքրել 40 ափսե։ Աշխատելով օրական 8 ժամ՝ միայն այս աշխատողը կծախսեր առնվազն երկու շաբաթ մարտկոցը պատրաստելով հաջորդ փորձերի համար։

Հավանաբար ամենաարտասովոր վոլտային բջիջը պատրաստել է գերմանացի քիմիկոս Ֆրիդրիխ Վոլերը (1800–1882): 1827 թվականին ալյումինի քլորիդը կալիումով տաքացնելով, նա ստացավ մետաղական ալյումինը՝ փոշու տեսքով։ Նրանից 18 տարի պահանջվեց ձուլակտորի տեսքով ալյումին ստանալու համար։ Wöhler տարրում երկու էլեկտրոդներն էլ պատրաստված էին ալյումինից: Ընդ որում, մեկը ընկղմվել է ազոտաթթվի, մյուսը նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթի մեջ։ Լուծույթներով անոթները միացված էին աղի կամրջով։

Դանիել, Լեքլանշ և ուրիշներ

Ժամանակակից գալվանական բջիջների հիմքը մշակվել է 1836 թվականին անգլիացի ֆիզիկոս, քիմիկոս և օդերևութաբան Ջոն Ֆրեդերիկ Դանիելի (1790–1845) կողմից (նաև հորինել է խոնավության չափիչ՝ խոնավաչափ)։ Դանիելին հաջողվեց հաղթահարել էլեկտրոդների բևեռացումը։ Նրա առաջին տարրում ցուլի կերակրափողի մի կտոր, որը լցված էր նոսր ծծմբաթթվով, մեջտեղում ցինկի ձողով, մտցվեց պղնձի սուլֆատի լուծույթ պարունակող պղնձե անոթի մեջ։ Ֆարադեյն առաջարկել է ցինկը մեկուսացնել փաթաթման թղթով, որի ծակոտիները կարող են նաև թույլ տալ էլեկտրոլիտի իոնների միջով անցնել: Բայց Դանիելը սկսեց օգտագործել ծակոտկեն կավե անոթը որպես դիֆրագմ։ Նշենք, որ դեռ 1829 թվականին Անտուան ​​Սեզար Բեկերելը (1788–1878), ավելի հայտնի Անտուան ​​Անրի Բեկերելի պապը, ով հայտնաբերեց ռադիոակտիվությունը և կիսեց այն Կյուրիների հետ 1903 թվականին, փորձեր կատարեց պղնձի և ցինկի էլեկտրոդների վրա՝ ընկղմված պղնձի նիտրատի և ցինկի լուծույթներում։ սուլֆատ, համապատասխանաբար, դեռ 1829 թ. Ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակ. Դանիելի տարրը երկար ժամանակ արտադրում էր 1,1 Վ կայուն լարում։Այս գյուտի համար Դանիելին շնորհվեց թագավորական ընկերության բարձրագույն պարգևը՝ Քոփլիի ոսկե մեդալ։ Վերջին 180 տարիների ընթացքում այս տարրի բազմաթիվ փոփոխություններ են հայտնվել. միևնույն ժամանակ, նրանց մշակողները փորձեցին ծակոտկեն անոթից ազատվելու տարբեր եղանակներ։

Հեռագրական գծերի գալուստով անհրաժեշտություն առաջացավ ավելի հարմար և էժան հոսանքի աղբյուրների, առանց ծակոտկեն միջնապատերի, մեկ էլեկտրոլիտով և երկար սպասարկման ժամկետով: 1872 թվականին Դանիել տարրը փոխարինվեց Ջոսիա Լատիմեր Քլարկի (1822–1898) սովորական տարրով՝ դրական էլեկտրոդ՝ սնդիկ, բացասական՝ 10% ցինկ ամալգամ, emf 1,43 Վ։ Իսկ 1892 թվականին այն փոխարինվեց Էդվարդի սնդիկ-կադմիումային տարրով։ Weston (1850–1936) 1,35 Վ էմֆ հզորությամբ: Նրա փոփոխությունը, որը կոչվում է նորմալ Weston տարր, դեռ օգտագործվում է որպես լարման ստանդարտ. ցածր բեռների դեպքում այն ​​տալիս է բարձր կայուն լարում 1,01850–1,01870 V միջակայքում, որը հայտնի է ճշգրտությունը մինչև հինգերորդ նիշը:

Դանիելի տարրի տարբերակներից մեկը, որը չուներ ծակոտկեն միջնապատ, մշակվել է 1859 թվականին գերմանացի ֆիզիկոս և գյուտարար Հայնրիխ Մայդինգերի (1831–1905) կողմից։ Անոթի ստորին մասում կա պղնձի էլեկտրոդ և պղնձի սուլֆատի բյուրեղներ (դրանք գալիս են ձագարից), ցինկի էլեկտրոդը ամրացված է վերևում։ Ներքևի մասում մնում է պղնձի սուլֆատի ծանր հագեցած լուծույթ. պղնձի իոնների տարածումը ցինկի էլեկտրոդին հակադրվում է տարրի շահագործման ընթացքում այդ իոնների արտանետմամբ, և լուծույթների միջև սահմանը շատ կտրուկ է առանձնանում: Այստեղից էլ առաջացել է այս տեսակի աղբյուրների անվանումը՝ գրավիտացիոն տարր։ Meidinger տարրը կարող է շարունակաբար աշխատել մի քանի ամիս առանց ռեակտիվների պահպանման կամ ավելացման: Այս տարրը լայնորեն օգտագործվել է Գերմանիայում 1859-1916 թվականներին՝ որպես երկաթուղային հեռագրական ցանցի էներգիայի աղբյուր։ Նմանատիպ աղբյուրներ կային Ֆրանսիայում և ԱՄՆ-ում՝ Callot և Lockwood տարրերի անվան տակ։ 1839 թվականին անգլիացի ֆիզիկոս և քիմիկոս Ուիլյամ Ռոբերտ Գրովվի (1811–1896) առաջարկած տարրը լավ բնութագրեր ուներ։ Դրանում էլեկտրոդները ցինկ և պլատին էին, որոնք բաժանված էին ծակոտկեն միջնորմով և ընկղմված համապատասխանաբար ծծմբային և ազոտական ​​թթուների լուծույթներում:

Ռոբերտ Վիլհելմ Բունսենը (1811–1899), որը հայտնի է իր հայտնագործություններով և գյուտերով (սպեկտրային անալիզ, այրիչ և այլն), թանկարժեք պլատինե էլեկտրոդը փոխարինեց սեղմված ածխածնով։ Ածխածնային էլեկտրոդներ կան նաև ժամանակակից մարտկոցներում, բայց Բունզենում դրանք ընկղմվել են ազոտաթթվի մեջ, որն ապաբևեռացնողի դեր է կատարում (այժմ դրանք մանգանի երկօքսիդ են)։ Բունսենի տարրերը երկար ժամանակ լայնորեն կիրառվում են լաբորատորիաներում։ Նրանք կարող էին ապահովել, թեկուզ կարճ ժամանակով, մեծ հոսանք։ Բունզենի տարրերը, օրինակ, օգտագործել է երիտասարդ Չարլզ Մարտին Հոլը (1863–1914), ով հայտնաբերել է ալյումինի արտադրության էլեկտրոլիտիկ մեթոդը։ Շատ նման բջիջներ միացված էին մարտկոց ստեղծելու համար. Միևնույն ժամանակ, 1 գ մեկուսացված ալյումինի համար պահանջվում էր գրեթե 16 գ ցինկ: Ֆրանսիացի քիմիկոս և գյուտարար Էդմե Հիպոլիտ Մարի-Դեյվին (1820–1893) Բունզենի տարրում ազոտական ​​թթուն փոխարինեց սնդիկի (I) սուլֆատի և ծծմբաթթվի մածուկով; Էլեկտրոլիտը ցինկի սուլֆատի լուծույթ էր: 1859թ.-ին համեմատություն է արվել այս բջիջներից 38-ի մարտկոցի մասին (յուրաքանչյուր 1,4 Վ-ի emf) 60 Դանիել բջիջներից բաղկացած մարտկոցով: Առաջինն աշխատել է 23 շաբաթ, երկրորդը՝ ընդամենը 11։ Այնուամենայնիվ, սնդիկի աղերի բարձր արժեքը և թունավորությունը կանխել են նման տարրերի լայն կիրառումը։

Գերմանացի ֆիզիկոս Յոհան Քրիստիան Պոգենդորֆը (1796–1877) օգտագործել է կալիումի երկքրոմատի լուծույթը ծծմբաթթվի մեջ՝ որպես ապաբևեռացնող միջոց իր տարերքում։ Պոգենդորֆը հայտնի է որպես ամսագրի հրատարակիչ Annalen der Physik und Chemie-Նա այս պաշտոնը զբաղեցրել է 36 տարի։ Poggendorff տարրը արտադրել է ամենաբարձր EMF (2.1 V) և կարճ ժամանակով ՝ բարձր հոսանք: Կարևոր առավելություն էր ցինկի էլեկտրոդը լուծույթից հեռացնելու հնարավորությունը՝ այն մաքրելու կամ փոխարինելու համար։

Ուորեն դե լա Ռյու (1815–1889), ով առաջին անգամ լուսանկարել է Լուսնը և Արևը, 1868 թվականին հավաքել է 14 հազար բջիջներից բաղկացած մեծ մարտկոց։ Դրանցում առկա էլեկտրոդները արծաթով պատված էին արծաթի քլորիդով և միաձուլված ցինկով, իսկ էլեկտրոլիտը նատրիումի քլորիդի, ցինկի քլորիդի կամ կալիումի հիդրօքսիդի լուծույթ էր։ Ցինկ-արծաթի քլորիդ բջիջները դեռ օգտագործվում են այսօր; դրանք պահվում են չոր վիճակում և ակտիվանում՝ լցնելով թարմ կամ ծովային ջրով, որից հետո տարրը կարող է գործել մինչև 10 ամիս։ Նման տարրերը կարող են օգտագործվել ջրային վթարի զոհերի կողմից: Ավելի էժան, բայց ավելի քիչ հզոր բջիջները օգտագործում են Cu/CuCl էլեկտրոդ:

Քիմիական հոսանքի ամենահայտնի աղբյուրներից է մանգան-ցինկ տարրը, որը նկարագրվել է 1868 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Ժորժ Լեքլանշի (1839–1882) կողմից և մշակվել է նրա կողմից մի քանի տարի առաջ։ Այս խցում ածխածնային էլեկտրոդը շրջապատված է մանգանի երկօքսիդի ապաբևեռացմամբ՝ խառնված ածխածնի փոշու հետ՝ ավելի լավ էլեկտրական հաղորդունակության համար: Որպեսզի էլեկտրոլիտը (ամոնիումի քլորիդի լուծույթ) լցնելիս խառնուրդը չքայքայվի, այն անոդի հետ միասին դրեցին ծակոտկեն տարայի մեջ։ Leclanche տարրը երկար ժամանակ ծառայել է, չի պահանջում սպասարկում և կարող է արտադրել բավականին մեծ հոսանք։ Փորձելով դա ավելի հարմար դարձնել՝ Լեքլանշը որոշեց էլեկտրոլիտը խտացնել մածուկով։ Սա փոխեց ամեն ինչ հեղափոխական ձևով. Լեքլանշետի տարրերն այլևս չէին վախենում պատահաբար շրջվելուց, դրանք կարող էին օգտագործվել ցանկացած դիրքում: Լեքլանշի գյուտը անմիջապես առևտրային հաջողություն ունեցավ, և գյուտարարն ինքը, թողնելով իր հիմնական մասնագիտությունը, բացեց տարրերի արտադրության գործարան։ Leclanchet-ի մանգան-ցինկ բջիջները էժան էին և արտադրվում էին մեծ քանակությամբ: Այնուամենայնիվ, դրանք «չոր» անվանելը լիովին ճիշտ չէ. դրանցում էլեկտրոլիտը «կիսահեղուկ» էր, իսկ իրական չոր խցերում այն ​​պետք է լինի ամուր: Լեքլանշը մահացել է 43 տարեկանում՝ մինչ այդպիսի տարրերի գյուտը։

1802 - 1812 թվականներին կառուցվել են մի քանի չոր մարտկոցներ, որոնցից ամենահայտնին այսպես կոչված զամբոնիև կամ զամբոնիև սյունն է (տե՛ս «Քիմիա և կյանք» թիվ 6, 2007 թ.)։ Իտալացի ֆիզիկոս և քահանա Ջուզեպպե Զամբոնին (1776–1846) 1812 թվականին հավաքեց մի քանի հարյուր թղթե շրջանակներից բաղկացած սյունակ, որի մի կողմում կար ցինկի բարակ շերտ, իսկ մյուս կողմից՝ մանգանի երկօքսիդի և բուսական մաստակի խառնուրդ։ Էլեկտրոլիտը թղթի մեջ պարունակվող խոնավությունն էր։ Նման բևեռը բարձր լարում էր արտադրում, բայց միայն շատ փոքր հոսանք: Դա Զամբոնիի սյունն է, որը գրեթե երկու դար թույլ է տվել գավաթներին զնգալ զանգի մեջ, որը գտնվում է Օքսֆորդի Clarendon լաբորատորիայում: Այնուամենայնիվ, նման մարտկոցը հարմար չէ գործնական նպատակների համար:

Առաջին չոր գալվանական բջիջը, որը կարող էր օգտագործվել գործնականում, արտոնագրվել է 1886 թվականին գերմանացի ինժեներ Կարլ Գասների կողմից (1855–1942): Նրանում տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաները նույնն էին, ինչ նախորդ նմուշներում՝ Zn + 2MnO 2 + 2NH 4 Cl → 2MnO(OH) + Cl 2: Այս դեպքում ցինկի էլեկտրոդը միաժամանակ ծառայել է որպես արտաքին կոնտեյներ։ Էլեկտրոլիտը ալյուրի և գիպսի խառնուրդ է, որի վրա ներծծվել է ամոնիումի և ցինկի քլորիդների լուծույթ (գիպսը հետագայում փոխարինվել է օսլայով)։ Ցինկի քլորիդի ավելացումը էլեկտրոլիտին զգալիորեն նվազեցրեց ցինկի էլեկտրոդի կոռոզիան և երկարացրեց բջիջի պահպանման ժամկետը: Դրական էլեկտրոդը ածխածնի ձող էր, որը շրջապատված էր թղթե տոպրակի մեջ մանգանի երկօքսիդի և մուրի զանգվածով։ Տարրը վերևում կնքված էր բիտումով: Տարրերի հզորությունը փոխհատուցվում էր դրանց չափերով։ Գասների աղի տարրը, ընդհանուր առմամբ, գոյատևել է մինչ օրս և արտադրվում է տարեկան միլիարդավոր կտորների քանակով: Բայց քսաներորդ դարում նրանց մրցում էին ալկալային տարրերը, որոնք երբեմն սխալմամբ կոչվում են «ալկալիական», առանց անհանգստանալու բառարանում փնտրել անգլերենից թարգմանելիս:

Եզրափակելով, մենք նշում ենք, որ այս կամ այն ​​դիզայնի գալվանական մարտկոցները եղել են էլեկտրաէներգիայի հիմնական աղբյուրները մինչև դինամոյի գյուտը:

Էլեկտրաշարժիչ ուժ. - «Տարրեր».

Ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների դոկտոր Վ.ՕԼՇԱՆՍԿԻ

Առեղծվածային ՏՐԻՈՒՄՖ

Վոլտան Նապոլեոնին ցույց է տալիս իր գյուտը` Վոլտայական սյունը:

Լուիջի Գալվանի (1737-1798).

Լյուսիա Գալեացին՝ Գալվանիի կինը։

Իր փորձերում Գալվանին օգտագործել է էլեկտրոֆորի մեքենա, որը նման է այսին:

Գալվանին, նրա կինը և օգնականը փորձ են անում իրենց տնային լաբորատորիայում։ A. Muzzi, 1862 թ.

Գորտը պատրաստվել է էլեկտրոֆորի մեքենայով և Լեյդեն սափորով փորձերի։ Գծած Գալվանիի տրակտատից.

Մթնոլորտային էլեկտրականության ուսումնասիրության փորձի սխեման. Դետեկտորը գորտի ոտք է, որի նյարդը կապված է կայծակաձողի հետ, իսկ մկանը հաղորդիչի միջոցով միացված է ջրհորի ջրին։ Գծած Գալվանիի տրակտատից.

Ալեսանդրո Վոլտա (1745-1827).

Վոլտային սյուն, որը բաղկացած է մետաղական սկավառակներից, որոնք բաժանված են թաց կտորի շրջանակներով:

1801 թվականին Փարիզում տեղի ունեցավ մի ապշեցուցիչ իրադարձություն, որը բազմիցս նկարագրված էր գիտության պատմաբանների կողմից. Նապոլեոն Բոնապարտի ներկայությամբ ներկայացվեց «Արհեստական ​​էլեկտրական օրգան, որն ընդօրինակում է օձաձկան կամ ցողունի բնական էլեկտրական օրգանը» աշխատության շնորհանդեսը. այս օրգանի մոդելի ցուցադրություն: Նապոլեոնը մեծահոգաբար պարգևատրել է հեղինակին. գիտնականի պատվին շնորհվել է մեդալ և սահմանվել 80000 էկու մրցանակ։ Նրան իրենց շարքերում տեսնելու ցանկություն հայտնեցին այն ժամանակվա բոլոր առաջատար գիտական ​​ընկերությունները, այդ թվում՝ Սանկտ Պետերբուրգի ԳԱ-ն, իսկ Եվրոպայի լավագույն համալսարանները պատրաստ էին նրան տրամադրել իրենց բաժինները։ Հետագայում նա ստացավ կոմսի կոչում և նշանակվեց Իտալիայի Թագավորության Սենատի անդամ։ Այս մարդու անունն այսօր հայտնի է, և արհեստական ​​էլեկտրական օրգանների տարբեր տարբերակներ, որոնք նմանակում են բնականին, արտադրվում են միլիարդավոր քանակությամբ։ Խոսքը Ալեսանդրո Վոլտայի և նրա գյուտի մասին է՝ Վոլտայական սյունը՝ բոլոր ժամանակակից մարտկոցների և կուտակիչների նախատիպը։ Ի՞նչ կապ ունի Voltaic սյունը ձկների էլեկտրական օրգանների հետ, այս մասին ավելի ուշ, բայց առայժմ ուշադրություն դարձնենք այն փաստին, որ ցույցն իրականացվել է ընդգծված շուքով և մարդկանց մեծ ամբոխի առջև։

Վոլտային սյունը ենթադրաբար արտադրել է 40-50 վոլտ լարում և մեկ ամպերից պակաս հոսանք։ Կոնկրետ ի՞նչ պետք է ցույց տար Վոլտան՝ բոլորի երևակայությունը գրավելու համար: Պատկերացրեք, որ դա Վոլտան չէ, այլ դուք, կանգնած Նապոլեոնի առջև՝ լավագույն մարտկոցներով լի տուփով և ցանկանում եք նրանցով ինչ-որ տպավորիչ բան ցուցադրել: Լամպերը, շարժիչները, խաղացողները և այլն դեռ գաղափար անգամ չեն: Կոպիտ ասած՝ որտե՞ղ կարող էր Վոլտան տեղադրել իր մարտկոցները։

Էլեկտրաֆորային մեքենան այդ ժամանակ վաղուց հայտնի էր, Լեյդեն սափորը հայտնագործվել էր ավելի քան 50 տարի առաջ: Այն ամենը, ինչ կապված է կայծերի, ճռճռոցի, փայլուն էլեկտրիֆիկացված գնդակների և էլեկտրական ցնցումից մարդկանց մեծ խմբի միաժամանակյա ցատկման հետ, մեկ անգամ չէ, որ ցուցադրվել է և չի առաջացրել նման պարգևների և պարգևների նույնիսկ փոքր մասը: Ինչու՞ հաղթանակը բաժին ընկավ Վոլտայիկ սյան բաժնեմասին:

Ըստ երևույթին, հաջողության գաղտնիքն այն էր, որ Վոլտան Նապոլեոնի առաջ կրկնեց փոքր քանակությամբ էլեկտրաէներգիայի միջոցով կտրված անդամներին վերակենդանացնելու փորձերը։ «Ես դրանք արել եմ ոչ միայն գորտերի, այլ նաև օձաձկների և այլ ձկների, մողեսների, սալամանդրների, օձերի և, որ ավելի կարևոր է, փոքր տաքարյուն կենդանիների, մասնավորապես մկների և թռչունների վրա», - գրել է գիտնականը 1792 թ. հետազոտությունների սկիզբը, որն ի վերջո հանգեցրեց մեծ գյուտի: Պատկերացրեք, որ տարբեր կենդանիների զանազան կտրված մասերը բոլորովին անշարժ պառկած են, ինչպես վայել է կտրված վերջույթներին, որոնցից կյանքի ուժն է հոսել։ Վոլտայական սյունակի ամենափոքր հպումը - և մարմինը կենդանանում է, դողում, կծկվում և դողում: Գիտության պատմության մեջ ավելի զարմանալի փորձեր եղե՞լ են:

Բայց բոլորը գիտեն, որ այս փորձերի գաղափարը պատկանում էր ոչ թե Վոլտային, այլ Լուիջի Գալվանիին։ Ինչո՞ւ առաջինը նրան չմեծարեցին կամ գոնե Վոլտայի կողքին։ Պատճառն այն չէ, որ Գալվանին այդ ժամանակ արդեն մահացել էր. եթե նա ապրեր, Նապոլեոնյան մրցանակը, ամենայն հավանականությամբ, կստանար Վոլտան։ Եվ դա Նապոլեոնի մասին չէ. հետագա տարիներին նա միակը չէր, ով բարձրացրեց Վոլտային և նսեմացրեց Գալվանիին: Եվ դրա համար կային պատճառներ.

ՀԱՄԱՌԱԿ «ԳՈՐՏԱԼՈՒԶԱՆ»

Ֆիզիկայի դասագրքերից Լուիջիի (կամ լատինացված ձևով՝ Ալոյսիուս) Գալվանիի մասին հայտնի է մոտավորապես հետևյալը. 18-րդ դարի վերջի իտալացի բժիշկ, անատոմիստ և ֆիզիոլոգ. Նա պատահաբար հանդիպեց «Գալվանիի փորձ» կոչվող երևույթին և չկարողացավ ճիշտ բացատրել այն, քանի որ ելնում էր կենդանական ինչ-որ էլեկտրականության գոյության մասին կեղծ վարկածից: Սակայն ֆիզիկոս Ալեսանդրո Վոլտան կարողացավ հասկանալ երեւույթը եւ դրա հիման վրա օգտակար սարք ստեղծել։

Թվում է, թե պատկերը պարզ է. անատոմիստը կտրեց գորտերը (էլ ի՞նչ կարող է անել անատոմիստը), պատահաբար պատահաբար պատահաբար ընկավ այն փաստի վրա, որ ոտքը ցնցվում է հոսանքի ազդեցության տակ և ոչինչ չհասկացավ, նա ֆիզիկոս չէ, ինչպես կարող է հասկանալ իրերի էությունը: Ֆիզիկոս Վոլտան ուշադիր կրկնեց ամեն ինչ, ամեն ինչ ճիշտ բացատրեց և նույնիսկ պրակտիկայով հաստատեց։ Իսկ այն, որ անատոմիստն ու բժիշկը կա՛մ համառությունից, կա՛մ անմտածվածությունից ելնելով, շարունակել են պնդել սեփականը, լիովին վատ է բնութագրում նրան։

Անհասկանալի է, թե ինչու մարդկությունն այնքան աջակցեց այս բժշկին, որ նրա անունը վերագրեց հաղորդիչ հոսանքներին և ֆիզիկայի մի ամբողջ բնագավառին և հոսանքի չափման սարքին և մետաղական ծածկույթների էլեկտրաքիմիական նստեցման ամենակարևոր տեխնոլոգիական գործընթացին: , և նույնիսկ Վոլտայի հորինած ընթացիկ աղբյուրները։ Ամենահայտնի ֆիզիկոսներից ոչ մեկը՝ ոչ Նյուտոնը, ոչ Դեկարտը, ոչ Լայբնիցը, ոչ Հյուգենսը, ոչ էլ դասական ֆիզիկայի սիրելի Ջեյմս Քլերկ Մաքսվելը, չեն ասոցացվում այդքան տերմինների հետ:

Բայց ահա զվարճալի բանը. երբ խոսքը վերաբերում է ոչ ֆիզիկական դաշտերին, Գալվանի անվան հետ կապված տերմինները բավականին հարգելի են և կայուն՝ գալվանական թերապիա, գալվանական բաղնիք, գալվանոտաքսիս: Եթե ​​խոսքը վերաբերում է ֆիզիկային, ապա յուրաքանչյուր գալվանական տերմինի համար կա հակագալվանական տերմին. ոչ թե գալվանոմետր, այլ ամպաչափ; ոչ թե գալվանական հոսանք, այլ անցկացման հոսանք; ոչ թե գալվանական բջիջ, այլ քիմիական հոսանքի աղբյուր: Որքան ավելի ուղղափառ է ֆիզիկայի դասագիրքը, այնքան քիչ հավանական է նրանում գտնել ոչ միայն Գալվանիի գիտական ​​արժանիքների մասին որևէ հիշատակում, այլև գալվանական տերմինաբանություն: Սըր Իսահակ Նյուտոնի կայսրության պաշտոնական իշխանությունները կամ «գիլդիայի մարդիկ», ինչպես նրանց անվանում էր Գյոթեն, հստակորեն մերժում են Լուիջի Գալվանիին քաղաքացիությունը, բայց ինչ-որ մեկը անընդհատ գրում է նրա անունը գիտության տաճարի պատերին և հիշեցնում նրա գոյության մասին:

Եվ հիմա մենք կխոսենք Գիլբերտի աշխատության հրապարակումից գրեթե երկու հարյուր տարի անց կատարված հետազոտության մասին: Դրանք կապված են անատոմիայի և բժշկության իտալացի պրոֆեսոր Լուիջի Գալվանիի և ֆիզիկայի իտալացի պրոֆեսոր Ալեսանդրո Վոլտայի անունների հետ։

Բուլոնի համալսարանի անատոմիայի լաբորատորիայում Լուիջի Գալվանին փորձ է անցկացրել, որի նկարագրությունը ցնցել է ողջ աշխարհի գիտնականներին։ Գորտերին հերձել են լաբորատոր սեղանի վրա: Փորձի նպատակն էր ցույց տալ և դիտարկել նրանց վերջույթների մերկ նյարդերը: Այս սեղանի վրա կար էլեկտրաստատիկ մեքենա, որի օգնությամբ ստեղծվել և ուսումնասիրվել է կայծ։ Մեջբերենք հենց Լուիջի Գալվանիի խոսքերը իր «Էլեկտրական ուժերի մասին մկանային շարժումների ժամանակ» աշխատությունից. «... Իմ օգնականներից մեկը պատահաբար շատ թեթև մի կետով դիպավ գորտի ազդրային ներքին նյարդերին։ Գորտի ոտքը կտրուկ ցնցվեց։ » Եվ հետագա. «... Դա հնարավոր է, երբ մեքենայի կոնդենսատորից կայծ է հանվում»:

Այս երեւույթը կարելի է բացատրել հետեւյալ կերպ. Օդի ատոմները և մոլեկուլները այն տարածքում, որտեղ տեղի է ունենում կայծը, ենթարկվում են փոփոխվող էլեկտրական դաշտի ազդեցությանը, արդյունքում նրանք ձեռք են բերում էլեկտրական լիցք և դադարում են չեզոք լինել: Ստացված իոնները և էլեկտրական լիցքավորված մոլեկուլները տարածվում են էլեկտրաստատիկ մեքենայից որոշակի, համեմատաբար փոքր հեռավորության վրա, քանի որ շարժվելիս՝ բախվելով օդի մոլեկուլներին, կորցնում են իրենց լիցքը։ Միևնույն ժամանակ, դրանք կարող են կուտակվել մետաղական առարկաների վրա, որոնք լավ մեկուսացված են երկրի մակերևույթից և լիցքաթափվում են, եթե գետնին հաղորդող էլեկտրական միացում առաջանա: Լաբորատորիայում հատակը չոր էր, փայտե։ Նա գետնից լավ մեկուսացրեց այն սենյակը, որտեղ աշխատում էր Գալվանին։ Օբյեկտը, որի վրա կուտակվել են մեղադրանքները, մետաղյա scalpel էր։ Գորտի նյարդին գանգի թեթև հպումն էլ հանգեցրեց գանգի վրա կուտակված ստատիկ էլեկտրաէներգիայի «լիցքաթափմանը», ինչի հետևանքով ոտքը քաշվեց առանց որևէ մեխանիկական ոչնչացման: Երկրորդային լիցքաթափման ֆենոմենն ինքնին, որն առաջանում է էլեկտրաստատիկ ինդուկցիայի հետևանքով, արդեն հայտնի էր այդ ժամանակ։

Փորձարարի փայլուն տաղանդը և մեծ թվով տարաբնույթ հետազոտությունների անցկացումը թույլ տվեցին Գալվանիին բացահայտել մեկ այլ երևույթ, որը կարևոր է էլեկտրատեխնիկայի հետագա զարգացման համար: Փորձարկումներ են կատարվում մթնոլորտային էլեկտրաէներգիայի ուսումնասիրության համար։ Մեջբերենք հենց ինքը՝ Գալվանիին. «... Հոգնած... ապարդյուն սպասումից... սկսեց... սեղմել ողնուղեղի մեջ խրված պղնձե կեռիկները երկաթե վանդակաճաղին. գորտի ոտքերը կծկվեցին»: Փորձի արդյունքները, որոնք անցկացվել են ոչ թե դրսում, այլ ներսում՝ աշխատող էլեկտրաստատիկ մեքենաների բացակայության դեպքում, հաստատել են, որ գորտի մկանի կծկումը, որը նման է էլեկտրաստատիկ մեքենայի կայծի կծկմանը, տեղի է ունենում, երբ գորտի մարմնին դիպչում են։ միաժամանակ երկու տարբեր մետաղական առարկաներով՝ մետաղալարով և պղնձից, արծաթից կամ երկաթից պատրաստված թիթեղով: Մինչեւ Գալվանին ոչ ոք նման երեւույթ չէր նկատել։ Դիտարկումների արդյունքների հիման վրա նա անում է համարձակ, միանշանակ եզրակացություն. Էլեկտրաէներգիայի մեկ այլ աղբյուր կա, դա «կենդանական» էլեկտրաէներգիա է (տերմինը համարժեք է «կենդանի հյուսվածքի էլեկտրական ակտիվություն» տերմինին): Կենդանի մկանը, պնդում էր Գալվանին, Լեյդենի սափորի նման կոնդենսատոր է, որի ներսում դրական էլեկտրականություն է կուտակվում: Գորտի նյարդը ծառայում է որպես ներքին «դիրիժոր»։ Երկու մետաղական հաղորդիչների միացումը մկանին առաջացնում է էլեկտրական հոսանք, որը, ինչպես էլեկտրաստատիկ մեքենայի կայծը, հանգեցնում է մկանների կծկմանը:

Գալվանին փորձեր արեց՝ միայն գորտի մկանների վրա միանշանակ արդյունք ստանալու համար։ Թերևս դա նրան թույլ տվեց առաջարկել օգտագործել գորտի ոտքի «ֆիզիոլոգիական պատրաստուկը» որպես էլեկտրաէներգիայի քանակի չափիչ: Էլեկտրաէներգիայի քանակի չափանիշը, որի գնահատման համար ծառայում էր նմանատիպ ֆիզիոլոգիական ցուցանիշը, թաթը բարձրացնելու և ընկնելու ակտիվությունն էր, երբ այն շփվում է մետաղական թիթեղի հետ, որին միաժամանակ դիպչում է ողնաշարի միջով անցնող կեռիկը։ գորտի լարը և թաթը բարձրացնելու հաճախականությունը մեկ միավոր ժամանակում: Որոշ ժամանակ նման ֆիզիոլոգիական ցուցանիշ օգտագործել են նույնիսկ ականավոր ֆիզիկոսները, և մասնավորապես Գեորգ Օմը։

Գալվանիի էլեկտրաֆիզիոլոգիական փորձը թույլ տվեց Ալեսանդրո Վոլտային ստեղծել էլեկտրական էներգիայի առաջին էլեկտրաքիմիական աղբյուրը, որն, իր հերթին, բացեց նոր դարաշրջան էլեկտրատեխնիկայի զարգացման մեջ։

Ալեսանդրո Վոլտան առաջիններից էր, ով գնահատեց Գալվանիի հայտնագործությունը։ Նա մեծ խնամքով կրկնում է Գալվանիի փորձերը և ստանում է իր արդյունքները հաստատող բազմաթիվ տվյալներ։ Բայց արդեն «Կենդանիների էլեկտրականության մասին» իր առաջին հոդվածներում և 1792 թվականի ապրիլի 3-ին դոկտոր Բորոնիոյին ուղղված նամակում Վոլտան, ի տարբերություն Գալվանիի, ով դիտվող երևույթները մեկնաբանում է «կենդանական» էլեկտրականության տեսանկյունից, կարևորում է քիմիական և ֆիզիկական երևույթները։ Վոլտան հաստատում է այս փորձերի համար տարբեր մետաղների (ցինկ, պղինձ, կապար, արծաթ, երկաթ) օգտագործման կարևորությունը, որոնց միջև դրվում է թթվով թաթախված կտոր։

Ահա թե ինչ է գրում Վոլտան. «Գալվանիի փորձերում էլեկտրաէներգիայի աղբյուրը գորտն է։ Այնուամենայնիվ, ի՞նչ է գորտը կամ ընդհանրապես որևէ կենդանի։ Առաջին հերթին դրանք նյարդերն ու մկաններն են և պարունակում են տարբեր քիմիական միացություններ։ Եթե Հատված գորտի նյարդերն ու մկանները համակցվում են երկու տարբեր մետաղների հետ, այնուհետև, երբ նման շղթան փակվում է, առաջանում է էլեկտրական էֆեկտ: Իմ վերջին փորձին մասնակցել են նաև երկու տարբեր մետաղներ՝ սրանք են ստանիոլը (կապարը) և արծաթը, և դերը հեղուկը խաղում էր լեզվի թուքով: Միացնող թիթեղով շղթան փակելով՝ ես պայմաններ ստեղծեցի էլեկտրական հեղուկի շարունակական շարժման համար մի տեղից մյուսը: Բայց ես կարող էի պարզապես այդ նույն մետաղական առարկաները դնել ջրի մեջ կամ թքի նման հեղուկի մեջ, ի՞նչ կապ ունի «կենդանական» էլեկտրականությունը դրա հետ»։

Վոլտայի կողմից իրականացված փորձերը թույլ են տալիս եզրակացություն անել, որ էլեկտրական գործողության աղբյուրը տարբեր մետաղների շղթա է, երբ դրանք շփվում են խոնավ շորի կամ թթվային լուծույթով թաթախված կտորի հետ:

Իր ընկերոջը՝ բժիշկ Վասաղիին ուղղված նամակներից մեկում (կրկին էլեկտրականության նկատմամբ բժշկի հետաքրքրության օրինակ) Վոլտան գրել է. Խոնավ կամ ջրային մարմին։Այս հիմքով ես կարծում եմ, որ ինքն իրավունք ունի բոլոր նոր էլեկտրական երևույթները վերագրել մետաղներին և փոխարինել «կենդանական էլեկտրաէներգիա» անվանումը «մետաղական էլեկտրականություն» արտահայտությամբ։

Ըստ Վոլտայի՝ գորտի ոտքերը զգայուն էլեկտրոսկոպ են։ Պատմական վեճ ծագեց Գալվանիի և Վոլտայի, ինչպես նաև նրանց հետևորդների միջև՝ վեճ ​​«կենդանական» կամ «մետաղական» էլեկտրականության մասին։

Գալվանին չհանձնվեց. Նա ամբողջովին բացառել է մետաղը փորձարկումից և նույնիսկ գորտերին մասնատել է ապակե դանակներով։ Պարզվեց, որ նույնիսկ նման փորձի դեպքում գորտի ազդրային նյարդի շփումը մկանների հետ հանգեցրել է հստակ նկատելի, թեև շատ ավելի փոքր կծկման, քան մետաղների մասնակցությամբ։ Սա կենսաէլեկտրական երևույթների առաջին գրանցումն էր, որի վրա հիմնված է սրտանոթային և մի շարք այլ մարդկային համակարգերի ժամանակակից էլեկտրաախտորոշումը։

Վոլտան փորձում է բացահայտել հայտնաբերված անսովոր երեւույթների բնույթը։ Նա իր համար հստակ ձևակերպում է հետևյալ խնդիրը. «Ո՞րն է էլեկտրաէներգիայի առաջացման պատճառը»: Ես ինքս ինձ հարցրի այնպես, ինչպես ձեզանից յուրաքանչյուրը դա կանի: Մտորումները ինձ հանգեցրին մեկ լուծման՝ երկու տարբեր մետաղների շփումից. Օրինակ՝ արծաթը և ցինկը, խախտվում է երկու մետաղների էլեկտրաէներգիայի հավասարակշռությունը։ Մետաղների շփման կետում դրական էլեկտրաէներգիան արծաթից ուղղվում է ցինկ և կուտակվում վերջինիս վրա, իսկ բացասական էլեկտրաէներգիան կենտրոնանում է արծաթի վրա։ նշանակում է, որ էլեկտրական նյութը շարժվում է որոշակի ուղղությամբ։Երբ ես արծաթի և ցինկի թիթեղները դրեցի իրար վրա՝ առանց միջանկյալ միջատների, այսինքն՝ ցինկի թիթեղները շփվում էին արծաթի հետ, ապա դրանց ընդհանուր ազդեցությունը զրոյի հասավ։ Էլեկտրական էֆեկտը ուժեղացնելու կամ այն ​​ամփոփելու համար յուրաքանչյուր ցինկի ափսե պետք է շփվի միայն մեկ արծաթի հետ և հաջորդաբար ավելացնել ամենամեծ թվով զույգերը: Դա ձեռք է բերվում հենց յուրաքանչյուր ցինկի ափսեի վրա թաց կտոր դնելով, դրանով իսկ այն առանձնացնելով հաջորդ զույգի արծաթե թիթեղից»: Վոլտայի ասածի մեծ մասը չի կորցնում իր նշանակությունը նույնիսկ հիմա, ժամանակակից գիտական ​​գաղափարների լույսի ներքո:

Ցավոք, այս վեճը ողբերգականորեն ընդհատվեց։ Նապոլեոնի բանակը գրավեց Իտալիան։ Նոր կառավարությանը հավատարմության երդում տալուց հրաժարվելու համար Գալվանին կորցրեց աթոռը, հեռացվեց աշխատանքից և շուտով մահացավ։ Վեճի երկրորդ մասնակիցը՝ Վոլտան, ապրեց՝ տեսնելու երկու գիտնականների հայտնագործությունների ամբողջական ճանաչումը։ Պատմական վեճում երկուսն էլ ճիշտ էին։ Կենսաբան Գալվանին գիտության պատմության մեջ մտավ որպես կենսաէլեկտրականության հիմնադիր, ֆիզիկոս Վոլտան՝ որպես էլեկտրաքիմիական հոսանքի աղբյուրների հիմնադիր:

Էլեկտրատեխնիկայի դարաշրջանի ազդարար Ալեսանդրո Վոլտա

Էլեկտրական հոսանքի առաջին աղբյուրի 200-ամյակին

Յան Շնայբերգ, Դ.Շառլետ

Ալեսանդրո Վոլտան, ինչպես հիմա ասում են, խորհրդանշական կերպար էր էլեկտրաէներգիայի, էլեկտրատեխնիկայի և հեռահաղորդակցության պատմության մեջ:

18-րդ դարի վերջին քառորդին արդեն շատ բան էր հայտնի առեղծվածային «էլեկտրական ուժի» հատկությունների մասին։ Էլեկտրաստատիկ շփման մեքենաները նախագծվել են էլեկտրական լիցքեր արտադրելու համար (Ֆրենսիս Գուքսբի, Անգլիա), բացահայտվել է էլեկտրական հաղորդունակության ֆենոմենը (Սթիվեն Գրեյ, Անգլիա) և տրվել է երկու տեսակի էլեկտրաէներգիայի հայեցակարգը՝ «ապակու» և «խեժի» գաղափարը. դրական» և «բացասական» (Շառլ Դյուֆայ, Ֆրանսիա): Ստեղծվել է էլեկտրական լիցքերի պահեստավորման սարք՝ առաջին կոնդենսատորը՝ այսպես կոչված «Լեյդեն սափորը» (Էվալդ Քլայստ, Պոմերանիա և Պիտեր վան Մուսենբրուկ, Հոլանդիա), կայծակը «ընտելացրել» է (Բ. Ֆրանկլին, ԱՄՆ)՝ օգտագործելով կայծակ (կենցաղային բառապաշարով «կայծակաձող») . Վերջապես հաստատվեց Էլեկտրաստատիկության առաջին օրենքը (Շառլ Կուլոն, Ֆրանսիա):

Բայց Վոլտայի դարաշրջանային հայտնագործությունը՝ «կոնտակտային էլեկտրաէներգիա», կարծես ամփոփեց նախկինում ձեռք բերված բոլոր արդյունքները և հզոր խթան հաղորդեց էլեկտրաէներգիայի բնույթի նոր, ավելի խորը ուսումնասիրություններին և դրա գործնական կիրառման հնարավորությանը:

Ալեսանդրո Վոլտան ծնվել է 1745 թվականի փետրվարի 18-ին իր նախնիների ընտանեկան կալվածքում՝ հյուսիսային Իտալիայի Կոմո փոքրիկ քաղաքի մոտ։ Նա ազնվական ընտանիքից է, մայրը դքսուհի Մադալենա Ինզայն էր։ Իր ամենավաղ տարիներին Ալեսանդրոն տառապում էր ֆիզիկական և մտավոր զարգացման հետաձգմամբ, նա սկսեց խոսել միայն չորս տարեկանում: Հետո նրա զարգացումը շատ արագ ընթացավ։ Հակառակ հոգեւորականի իր ճակատագրած կարիերային, նա հետաքրքրվեց ֆիզիկական փորձերով և արդեն 18 տարեկան հասակում նամակագրեց ժամանակի ամենահայտնի էլեկտրիկ ֆիզիկոսներից մեկի՝ տպավորիչ հասարակական էլեկտրական փորձերի ցուցադրող Աբբատ Ժան Նոլետի հետ։

Ալեսանդրո Վոլտա

1774-ից 1779 թթ Վոլտան Կոմոյի թագավորական դպրոցի ֆիզիկայի ուսուցիչ է։ 26 տարեկանում նա հրատարակեց իր առաջին գիտական ​​աշխատանքը՝ «Էլեկտրական հուզիչ հոսանքի և մեքենայի դիզայնի բարելավման մեթոդների էմպիրիկ ուսումնասիրությունները»։ Նա իր առաջին լուրջ գյուտը կատարեց 1772 թվականին: Դա այսպես կոչված կոնդենսատոր էլեկտրոսկոպն էր տարբեր ծղոտներով (էլեկտրոսկոպը միացնելով կոնդենսատորով), որն ուներ շատ ավելի մեծ զգայունություն, քան նախկին էլեկտրոսկոպները՝ թելերի վրա կախված խցանե կամ երախի գնդիկներով: Սարքն ուներ մետրային հատկություններ, քանի որ ծղոտների շեղումը մինչև 30° անկյան տակ պարզվեց, որ համաչափ է էլեկտրոսկոպի լիցքին: Էլեկտրոսկոպը երկար տարիներ եղել է հիմնական չափիչ գործիքը, որն օգտագործել է ինքը Վոլտան և այլ հետազոտողներ։

Երեսուն տարեկանում Վոլտան հայտնի դարձավ։ Նա հայտնագործեց խեժի էլեկտրոֆորը կամ, ինչպես ինքն է գյուտարարն անվանել այն, «elettrophoro perpetuo», որը նշանակում է «էլեկտրականության մշտական ​​կրող»։ Էլեկտրաֆորային մեքենան օգտագործում էր ինդուկցիայի միջոցով էլեկտրաֆիկացման ֆենոմենը, մինչդեռ օգտագործվող էլեկտրաստատիկ մեքենաներում էլեկտրաէներգիան արտադրվում էր շփման միջոցով։ Սարքը չափազանց պարզ է և նաև չափազանց օրիգինալ: Այն բաղկացած է երկու մետաղական սկավառակից։ Մեկը, ասենք ներքևի, ծածկված է խեժի շերտով։ Ձեռքով, կաշվե ձեռնոցով կամ մորթով քսելիս սկավառակը լիցքավորվում է բացասական էլեկտրականությամբ: Եթե ​​վերին սկավառակը բերեք դրան, ապա վերջինս կլիցքավորվի, ինչպես ցույց է տրված Նկ. 1 ա. Երբ չկապված էլեկտրականությունը շեղվում է գետնին (նկ. 1 բ), գոնե փորձարարի մատով, վերին սկավառակը դրական լիցքավորված կլինի: Դուք կարող եք բարձրացնել այն և հեռացնել լիցքը (նկ. 1 գ): Բազմիցս կրկնելով վերին սկավառակի իջեցման և բարձրացման ցիկլը, կարող եք նույնքան անգամ ավելացնել լիցքը։

Բրինձ. 1. Վոլտայի էլեկտրոֆորի աշխատանքը բացատրող դիագրամ

Վոլտան նշեց, որ իր էլեկտրոֆորը «շարունակում է աշխատել լիցքավորվելուց երեք օր հետո»։ Եվ այնուհետև. «Իմ մեքենան հնարավորություն է տալիս էլեկտրաէներգիա ստանալ ցանկացած եղանակին և ավելի լավ էֆեկտ է տալիս, քան լավագույն սկավառակն ու գնդակը։ (էլեկտրոստատիկ - հեղինակի նշում)մեքենաներ»: Այսպիսով, էլեկտրոֆորը մի սարք է, որը հնարավորություն է տալիս ստանալ ստատիկ էլեկտրականության հզոր արտանետումներ: Դրանից արդյունահանված Վոլտան «կայծ է տալիս տասը կամ տասներկու մատների հաստությամբ և նույնիսկ ավելին…»: Վոլտայի էլեկտրոֆորը հիմք է ծառայել շինարարության համար: ինդուկցիայի մի ամբողջ դաս, այսպես կոչված, «էլեկտրոֆորներ» », ավտոմեքենաներ։

Քաղաքական մեկնաբանություն. Ֆիզիկայի և էլեկտրատեխնիկայի որոշ պատմաբաններ կարծում են, որ Վոլտան չի հորինել էլեկտրոֆորը, այլ միայն կատարելագործել է ավելի վաղ Սանկտ Պետերբուրգի ակադեմիկոս Ֆրանց Էպինուսի կողմից հորինված սարքը։ Իրոք, 1758 թվականին Էպինուսը առաջարկեց «էլեկտրական էներգիան ազդեցության միջոցով» փոխանցելու տեսությունը՝ էլեկտրաստատիկ ինդուկցիայի մեթոդով, այսինքն՝ ժամանակակից տերմինաբանության մեջ նա հորինեց մեթոդ: Նա նաև կառուցեց այս հնարավորությունն ապացուցող առաջին սարքը։ Այն բաղկացած էր մետաղյա ամանի մեջ, որի մեջ տեղադրվում էր էլեկտրականացված ծծմբի կաղապարված զանգված, ապա հանվում։ Ե՛վ բաժակը, և՛ ծծումբը, պարզվեց, որ էլեկտրական լիցքավորված են։

Այնուամենայնիվ, Epinus-ը դուրս չեկավ լաբորատոր ցուցադրությունից այն կողմ, և նրա հայտնագործած սարքը գործնական կիրառություն չստացավ: Վոլտան, Էպինուսի հորինած մեթոդի հիման վրա, հորինեց օրիգինալ էլեկտրոֆոր, որը նոր տեխնիկական էֆեկտ է տալիս նախատիպի համեմատ, որը, ըստ արտոնագրային իրավունքի բոլոր կանոնների, ճանաչվում է որպես գյուտ։ Սա բնորոշ է տեխնիկայի պատմությանը։ Մեթոդը հորինելուց հետո հնարավորություն տվեց իր սկզբունքով ստեղծել, այսինքն՝ հորինել տարբեր սարքեր։ Օրինակ, Պ.Շիլինգը հորինել է էլեկտրամագնիսական հեռագրության մեթոդը և դրա իրականացման առաջին սարքը։ Հետո նույն սկզբունքով Ք.Ուիթսթոունը և Ու.Քուքը հայտնագործեցին ցուցիչ հեռագիրը, իսկ Մորզը հայտնագործեց տպագրական հեռագիրը։ Նրանք բոլորն իրավամբ համարվում են գյուտարարներ։

Ինքը՝ Վոլտան, խոստովանեց, որ Ափինուսը գիտակցել է էլեկտրոֆորի գաղափարը, բայց չի կառուցել ամբողջական սարք։

1776 թվականին Վոլտան հորինեց գազային ատրճանակ՝ «Վոլտա ատրճանակ», որի մեջ մեթան գազը պայթեց էլեկտրական կայծից:

1779 թվականին Վոլտան հրավիրվել է Պավիա քաղաքի հազարամյա պատմություն ունեցող համալսարանի ֆիզիկայի ամբիոնը, որտեղ նա աշխատել է 36 տարի։

Առաջադեմ և խիզախ պրոֆեսոր նա խզում է լատիներենը և ուսանողներին սովորեցնում իտալերեն գրված գրքերից:

Վոլտան շատ է ճանապարհորդում՝ Բրյուսել, Ամստերդամ, Փարիզ, Լոնդոն, Բեռլին: Յուրաքանչյուր քաղաքում նրան ողջունում են գիտնականների ժողովները, մեծարում են նրան և նվիրում ոսկե մեդալներ։ Այնուամենայնիվ, Վոլտայի «լավագույն ժամը» դեռ առջևում է, այն կգա ավելի քան երկու տասնամյակից: Այդ ընթացքում նա տասնհինգ տարով հեռանում է էլեկտրաէներգիայի հետազոտությունից, պրոֆեսորի կշռադատված կյանքով է ապրում և զբաղվում իրեն հետաքրքրող տարբեր գործերով։ Քառասունից բարձր տարիքում Վոլտան ամուսնացավ ազնվական Թերեզա Պելեգրինայի հետ, որը նրան ծնեց երեք որդի։

Իսկ հիմա՝ սենսացիա։ Պրոֆեսորը հանդիպում է Գալվանիի նոր հրատարակված տրակտատին՝ «Էլեկտրական ուժերի մասին մկանային շարժման մեջ»։ Հետաքրքիր է Վոլտայի դիրքի փոխակերպումը. Նա սկզբում թերահավատորեն է ընկալում տրակտատը. Այնուհետև նա կրկնեց Գալվանիի փորձերը և արդեն 1792 թվականի ապրիլի 3-ին նա գրեց վերջինիս.

Սակայն այս վիճակը երկար չտեւեց։ 1792 թվականի մայիսի 5-ին համալսարանի իր դասախոսության ժամանակ նա գովաբանում է Գալվանիի փորձերը, բայց հաջորդ դասախոսությունը՝ մայիսի 14-ին, անցկացվում է վիճաբանությամբ՝ արտահայտելով այն միտքը, որ գորտը, ամենայն հավանականությամբ, միայն էլեկտրականության ցուցիչ է։ , «էլեկտրաչափ, տասնյակ անգամ ավելի զգայուն, քան նույնիսկ ոսկու տերևներով ամենազգայուն էլեկտրոմետրը»։

Շուտով ֆիզիկոսի սուր աչքը նկատում է մի բան, որը չի գրավել ֆիզիոլոգ Գալվանիի ուշադրությունը. գորտի ոտքերի դողը նկատվում է միայն այն ժամանակ, երբ նրան դիպչում են երկու տարբեր մետաղների մետաղալարեր։ Վոլտան ենթադրում է, որ մկանները չեն մասնակցում էլեկտրաէներգիայի ստեղծմանը, և նրանց կծկումը երկրորդական էֆեկտ է, որն առաջանում է նյարդի գրգռման հետևանքով։ Դա ապացուցելու համար նա կատարում է հայտնի փորձ, որի ժամանակ լեզվի վրա թթու համ է նկատվում, երբ թիթեղյա կամ կապարի ափսե են դնում դրա ծայրին, իսկ արծաթե կամ ոսկյա մետաղադրամ՝ լեզվի կեսին կամ այտին և թիթեղն ու մետաղադրամը միացված են մետաղալարով։ Մենք նման համ ենք զգում, երբ միաժամանակ լիզում ենք մարտկոցի երկու կոնտակտ։ Թթվային համը վերածվում է «ալկալայինի», այսինքն՝ դառը համ է հաղորդում, եթե լեզվին մետաղական առարկաներ են փոխանակում։

1792 թվականի հունիսին, ընդամենը երեք ամիս անց, երբ Վոլտան սկսեց կրկնել Գալվանիի փորձերը, նա այլևս կասկած չուներ.

հեղուկ, ... բայց նրանք իրենք են առաջացնում նույն անհավասարակշռությունը՝ արդյունահանելով այս հեղուկը և ներմուծելով այն, ինչպես տեղի է ունենում իդիոէլեկտրիկները քսելիս»։ (այդպես էին անվանում մարմինները, որոնք էլեկտրականանում էին շփման արդյունքում Վոլտայի ժամանակներում - հեղինակի նշում).

Այսպիսով, Վոլտան սահմանեց շփման լարումների օրենքը. երկու աննման մետաղներ առաջացնում են «հավասարակշռության անհավասարակշռություն» (ժամանակակից տերմիններով դրանք ստեղծում են պոտենցիալ տարբերություն) երկուսի միջև, որից հետո նա առաջարկեց այս ձևով ստացված էլեկտրաէներգիան անվանել ոչ թե «կենդանական», այլ « մետալիկ»: Սա սկսեց նրա յոթ տարվա ճանապարհորդությունը դեպի իսկապես մեծ ստեղծագործություն:

Կոնտակտային պոտենցիալների տարբերությունների (CPD) չափման եզակի փորձերի առաջին շարքը հանգեցրեց հանրահայտ «Վոլտա շարքի» կազմմանը, որտեղ տարրերը դասավորված են հետևյալ հաջորդականությամբ՝ ցինկ, անագ փայլաթիթեղ, կապար, անագ, երկաթ, բրոնզ, պղինձ, պլատին, ոսկի, արծաթ, սնդիկ, գրաֆիտ (Վոլտան սխալմամբ գրաֆիտը դասակարգել է որպես մետաղ - հեղինակի նշում).

Նրանցից յուրաքանչյուրը, շփվելով շարքի հաջորդ անդամներից որևէ մեկի հետ, ստանում է դրական լիցք, իսկ այս հաջորդը ստանում է բացասական լիցք։ Օրինակ, երկաթ (+) / պղինձ (-); ցինկ (+) / արծաթ (-) և այլն: Վոլտան կոչվում է երկու մետաղների շփման արդյունքում առաջացած ուժը էլեկտրագրգռիչ կամ էլեկտրաշարժիչ ուժ: Այս ուժը շարժում է էլեկտրականությունը այնպես, որ մետաղների միջև լարման տարբերություն է առաջանում։ Վոլտան այնուհետև հաստատեց, որ լարման տարբերությունն ավելի մեծ կլինի, որքան մետաղները հեռու լինեն միմյանցից: Օրինակ՝ երկաթ/պղինձ՝ 2, կապար/անագ՝ 1, ցինկ/արծաթ՝ 12։

1796-1797 թթ Բացահայտվեց կարևոր օրենք. շարքի երկու անդամների միջև պոտենցիալ տարբերությունը հավասար է բոլոր միջանկյալ անդամների պոտենցիալ տարբերությունների գումարին.

A / B + B / C + C / D + D / E + E / F = A / F.

Իրոք, 12 = 1 + 2 + 3 + 1 + 5:

Բացի այդ, փորձերը ցույց են տվել, որ «փակ շարքում» լարման տարբերություններ չեն լինում՝ A/B + B/C + C/D + D/A = 0: Սա նշանակում էր, որ մի քանի զուտ մետաղական կոնտակտների միջոցով անհնար էր հասնել ավելի բարձր լարման, քան միայն երկու մետաղների անմիջական շփման դեպքում:

Ժամանակակից տեսանկյունից Վոլտայի առաջարկած կոնտակտային էլեկտրաէներգիայի տեսությունը սխալ էր։ Նա հույս ուներ գալվանական հոսանքի տեսքով անընդհատ էներգիա ստանալու հնարավորության վրա՝ առանց էներգիայի այլ տեսակներ ծախսելու։

Այդուհանդերձ, 1799 թվականի վերջին Վոլտան կարողացավ հասնել իր ուզածին։ Նա նախ հաստատեց, որ երբ երկու մետաղներ շփվում են, մեկը ավելի շատ սթրես է ստանում, քան մյուսը: Օրինակ՝ պղնձի և ցինկի թիթեղները միացնելիս պղնձի թիթեղն ունի 1 պոտենցիալ, իսկ ցինկի թիթեղը՝ 12: Հետագա բազմաթիվ փորձեր Վոլտային հանգեցրել են այն եզրակացության, որ շարունակական էլեկտրական հոսանք կարող է առաջանալ միայն փակ շղթայում, որը կազմված է: տարբեր հաղորդիչների՝ մետաղների (որոնք նա անվանել է առաջին կարգի հաղորդիչներ) և հեղուկների (որոնք անվանել է երկրորդ կարգի հաղորդիչներ)։

Այսպիսով, Վոլտան, լիովին չհասկանալով, եկավ էլեկտրաքիմիական տարրի ստեղծմանը, որի գործողությունը հիմնված էր քիմիական էներգիան էլեկտրական էներգիայի վերածելու վրա։

Բրինձ. 2. Վոլտան Բենքսին ուղղված նամակում պատկերված գալվանական բջիջների տեսակները.

Վոլտան կարողացավ ձեռք բերել զգալի լարումներ՝ տեղադրելով մետաղների միանման կոնտակտային զույգերի շրջանակների սյունակ՝ նույնական կողմնորոշված ​​և թաց գործվածքների միջակայքերով բաժանված։ Ինքը՝ Վոլտան, նկարազարդել է դրա էությունը՝ օգտագործելով իր բաժակի մարտկոցի օրինակը (Նկար 2 վերևում): Ձախ գավաթում կա մեկ պղնձե ափսե, դրա պոտենցիալը 1 է: Հաջորդ երեք բաժակներում ձախ թիթեղները ցինկ են, աջերը՝ պղինձ; վերջին բաժակում - ցինկ; Յուրաքանչյուր ցինկ մեկ բաժակից միացված է մետաղյա աղեղով հաջորդ բաժակի պղնձի հետ: Առաջին ցինկի թիթեղն ունի 12 պոտենցիալ: Վոլտան ենթադրեց, որ հեղուկով բաժանված երկու մետաղական թիթեղներ ձեռք են բերում նույն պոտենցիալը: Հետևաբար, երկրորդ պղինձը նույնպես կունենա 12 պոտենցիալ, իսկ երկրորդ ցինկը՝ 12 + 11 = 23; երրորդ ցինկ 12 + 2 * 11 = = 34; չորրորդը 12 + 3 * 11 = 45 և այլն: Օրինակ, 10-րդ ցինկը ձեռք կբերի 12 + 9 * 11 = 111 պոտենցիալ:

Վոլտան իր հայտնագործության մասին հայտնել է 1800 թվականի մարտի 20-ին Լոնդոնի թագավորական ընկերության նախագահ Ջոզեֆ Բենքսին ուղղված նամակում։ «Պարզ հաղորդիչ նյութերի պարզ շփումից գրգռված էլեկտրականության մասին» հաղորդագրության մեջ նա գրում է. սարքի, որը անընդհատ աշխատում է... ., ստեղծում է անխորտակելի լիցք, անընդհատ ազդակ է հաղորդում էլեկտրական հեղուկին»։ Եվ այնուհետև․ ավելի լավ, արծաթ, յուրաքանչյուրը ծալված թիթեղով կամ ավելի լավ ցինկով, և նույն թվով ջրի կամ ինչ-որ այլ հեղուկի շերտեր, որոնք ավելի լավ են փոխանցում, քան ջուրը, օրինակ՝ աղի լուծույթ, լուծույթ և այլն, կամ ստվարաթղթի կտորներ, կաշի։ և այլն, լավ խոնավացրել են այս հեղուկները, և այդ շերտերը գտնվում են յուրաքանչյուր զույգի երկու աննման մետաղների միջև։ Ահա այն ամենը, ինչ կազմում է իմ նոր գործիքը։ Ինքը՝ Վոլտան, սկզբում առաջարկեց իր սարքը կամ արկը կամ գործիքը անվանել «արհեստական ​​էլեկտրական օրգան», այնուհետև այն վերանվանեց «էլեկտրաշարժիչ սյուն»։ Ավելի ուշ ֆրանսիացիները սկսեցին այս սարքն անվանել «գալվանական սյուն» կամ «վոլտային սյուն»:

Վոլտան պատասխանատու էր «հզորություն», «միացում», «էլեկտրաշարժիչ ուժ», «լարման տարբերություն» հասկացությունների ներդրման համար:

Գյուտարարին պատիվն ու համբավը հասան։ Ֆրանսիայում նրա պատվին շքանշան են հատում, և Տեղեկատուի առաջին հյուպատոս գեներալ Բոնապարտը 200,000 ֆրանկ ֆոնդ է ստեղծում էլեկտրաէներգիայի ոլորտում «փայլուն հայտնագործողների» համար և առաջին մրցանակը շնորհում սյունի հեղինակին։ Վոլտան դառնում է Պատվո լեգեոնի՝ Երկաթե խաչի ասպետ, ստանում է սենատորի և կոմսի կոչում, դառնում է Փարիզի և Սանկտ Պետերբուրգի գիտությունների ակադեմիայի անդամ, Լոնդոնի թագավորական ընկերության անդամ, որը նրան շնորհում է Coplay շքանշան։ Ոսկե մեդալ.

«Վոլտային սյունակի» ստեղծումը հեղափոխական իրադարձություն էր էլեկտրաէներգիայի գիտության մեջ, այն պատրաստեց հիմքը ժամանակակից էլեկտրատեխնիկայի առաջացման համար և հսկայական ազդեցություն ունեցավ մարդկային քաղաքակրթության ողջ պատմության վրա: Զարմանալի չէ, որ Վոլտայի ժամանակակից, ֆրանսիացի ակադեմիկոս Դ. Արագոն վոլտայական սյունը համարում էր «... մարդկանց կողմից երբևէ ստեղծված ամենաուշագրավ սարքը, չբացառելով աստղադիտակն ու շոգեմեքենան»։

19-րդ դարի առաջին երրորդում «Վոլտայի սյունը» մնաց էլեկտրական հոսանքի միակ աղբյուրը, որն իրենց փորձերի և հայտնագործությունների համար հաջողությամբ օգտագործեցին խոշոր գիտնականներ՝ Վ. Պետրովը, Խ. Դեյվին, Ա.-Մ. Ampere, M. Faraday.

Նրանց թվում առաջինը կատարելագործեց «վոլտային սյունը» Սանկտ Պետերբուրգի բժշկա-վիրաբուժական ակադեմիայի ֆիզիկայի պրոֆեսոր Վասիլի Պետրովը։ Նա նշեց, որ ավելի ինտենսիվ հոսանք կարելի է ստանալ ավելի հզոր մարտկոցից: 1802 թվականին նա ստեղծեց եզակի բարձր լարման հոսանքի աղբյուր (մոտ 1700 Վ), որը նա անվանեց «հսկայական մարտկոց»։ Այս մարտկոցը բաղկացած էր 2100 պղինձ-ցինկային բջիջներից (այդ ժամանակ Եվրոպայում գոյություն ունեցող մարտկոցները ունեին 15-20 տարր)։ Իր «Գալվանի-Վոլտայի փորձերի նորություններ» էսսեում, որը հրապարակվել է 1803 թվականին, Վ. Պետրովը նկարագրել է իր կողմից հայտնաբերված էլեկտրական աղեղի երևույթը և նշել, որ իր «պայծառ լույսով, որը նման է արևի լույսին կամ բոցին, մութ սենյակը կարող է լինել. բավականին հստակ լուսավորված»։ Սա նշանավորեց երկու ուղղությունների սկիզբը՝ մետաղների էլեկտրական ձուլում և հանքաքարերից դրանց վերականգնում և էլեկտրական աղեղային լամպերի ստեղծում։

Վոլտային բախտ է վիճակվել ապրել և տեսնել իր գյուտի միջոցով արված ամենակարևոր հայտնագործությունները՝ հոսանքի ազդեցությունը մագնիսական ասեղի վրա, հաղորդիչների փոխադարձ պտույտը հոսանքի և մագնիսի հետ (էլեկտրական շարժիչի նախատիպը), Ամպերի կողմից հիմունքների մշակումը։ էլեկտրադինամիկայի. 1819 թվականին Վոլտան թողեց պրոֆեսորի պաշտոնը։

Նա մահացավ հայրենի քաղաքում 1827 թվականին 82 տարեկան հասակում։

Վոլտայի մասին լեգենդները շրջանառվում էին նրա կենդանության օրոք։ «Կոնտակտային էլեկտրականության» մասին իր տեսությունն ապացուցելու համար 1794 թվականին նա անցկացրեց «Թաց քառյակ» փորձը։ Չորս տղամարդ՝ թաց ձեռքերով, կանգնած էին շրջանակի մեջ։ Հետո առաջինը աջ ձեռքով վերցրեց ցինկի ափսեը, իսկ ձախով դիպավ երկրորդի լեզվին. երկրորդը դիպավ երրորդի ակնագնդին, ով բռնել էր կտրված գորտի ոտքերից, իսկ չորրորդն աջ ձեռքով բռնեց նրա մարմինը, իսկ ձախով արծաթե ափսեը մոտեցրեց ցինկի ափսեին, որը առաջինը բռնել էր աջով։ ձեռքը. Շփման պահին առաջինը կտրուկ դողաց, երկրորդը բերանի «կիտրոնի» համից փշաքաղվեց, երրորդի աչքերից կայծեր ստացան, չորրորդը տհաճ սենսացիաներ զգաց, իսկ գորտը կարծես կենդանացավ ու դողաց։ Այս տեսարանը ցնցել է ականատեսներին։

Վոլտայի գիտական ​​ներդրումը բարձր են գնահատել նրա ժամանակակիցները՝ նա համարվում էր Իտալիայի մեծագույն ֆիզիկոսը Գալիլեոյից հետո։ Վոլտայի գյուտի հիման վրա մինչև 19-րդ դարի վերջը առաջարկվել է «Վոլտային սյունի» մոտ երկու հարյուր տեսակ՝ էլեկտրաքիմիական հոսանքի աղբյուրներ:

Վոլտայի հիշատակը հավերժացել է 1881 թվականին Փարիզի էլեկտրիկների միջազգային կոնգրեսում, որտեղ կարևորագույն էլեկտրական բլոկներից մեկը՝ լարման միավորը, ստացել է «վոլտ» անվանումը։

«Վոլտային սյունակի» ստեղծումը ավարտեց էլեկտրաստատիկ դարաշրջանը և նշանավորեց էլեկտրատեխնիկայի դարաշրջանի սկիզբը:

Այսպիսով, 18-19-րդ դարերի վերջում տեղի ունեցավ անցում գիտության համար էլեկտրաէներգիայից դեպի մարդկության էլեկտրաէներգիա՝ արդյունաբերության, առօրյա կյանքի և մշակույթի համար:

գրականություն

1. Llozzi M. Ֆիզիկայի պատմություն. Պեր. իտալերենից - Մ.: Միր, 1970:
2. Լեբեդև Վ. Էլեկտրականությունը, մագնիսականությունը և էլեկտրատեխնիկան իրենց պատմական զարգացման մեջ. - Մ.-Լ.՝ Ն.-թ. ԼՂՏՊ ԽՍՀՄ հրատարակչություն, 1937 թ.
3. Կարցև Վ. Մեծ հավասարումների արկածները. - Մ.: Գիտելիք, 1978:
4. Dorfman Ya. G. Ֆիզիկայի համաշխարհային պատմությունը հնագույն ժամանակներից մինչև 18-րդ դարի վերջ. - Մ.: Նաուկա, 1974:
5. Samarin M. S. Volt, Ampere, Ohm և ֆիզիկական մեծությունների այլ միավորներ կապի տեխնոլոգիայում: - Մ.: Ռադիո և կապ, 1988:
6. Ռոզենբերգ Ֆ. Ֆիզիկայի պատմություն. Մաս III, թողարկում. Ի.- Մ.-Լ.՝ Ն.-թ. ԼՂԻՄ ԽՍՀՄ հրատարակչություն, 1935 թ.
7. Վեսելովսկի Օ.Ն., Շնեյբերգ Յա.Էսսեներ էլեկտրատեխնիկայի պատմության վերաբերյալ. - M.: Հրատարակչություն MPEI, 1993:
8. Գիտական ​​կենսագրության բառարան. Հատ. 14, 1976։