СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

Алессандро Вольта - знаковая фигура в истории электричества, электротехники и электросвязи. К последней четверти XVIII века многое уже было известно о свойствах таинственной “электрической силы”. Но эпохальное открытие Вольты подвело итог всем достигнутым ранее результатам и дало мощный импульс новым, более глубоким исследованиям природы электричества и возможностей его практического применения.

Алессандро родился 18 февраля 1745 г. близ небольшого города Комо на севере Италии. Вопреки тому, что ему была уготована карьера священника, юноша увлекся физическими опытами и уже в 18 лет вел переписку с одним из видных физиков-электриков, аббатом и академиком Жаном Нолле (Франция).

Алессандро Вольта

С 1774 по 1779 г. Вольта - преподаватель физики в Королевском училище в Комо. В 26-летнем возрасте он выпускает свой первый научный труд по электричеству. В 30 лет Вольта стал знаменитым: изобрел смоляной электрофор, elettrophoro perpetuo, т. е. “постоянный носитель электричества”. В электрофоре использовался принцип электростатической индукции, и с него можно было многократно снимать электрический заряд.

Электрофор был значительно эффективнее электростатических машин трения. С его помощью можно было получать мощные заряды статического электричества. Электрофор Вольты послужил основой для создания целого класса индукционных электрофорных машин.

В 1776 г. молодой ученый изобрел газовый пистолет - “пистолет Вольты”, в котором метан взрывался от электрической искры, а в 1781 г. - электроскоп с расходящимися соломинками, более чувствительный, чем прежние - с подвешенными на нитях пробковыми или бузиновыми шариками.

В 1782 г. он сконструировал конденсаторный электроскоп, прикрепив к головке электроскопа плоский конденсатор. Изменяя расстояние между пластинами конденсатора, ученый пришел к пониманию взаимосвязи между емкостью (С), потенциалом (V) и зарядом (Q), которая в современной записи выражается формулой V=Q/C.

Вольта много путешествует по Европе, его приветствуют собрания ученых, оказывают почести, вручают золотые медали. Но его звездный час еще впереди.

В 1791 г. Алессандро попадается на глаза трактат его соотечественника профессора-анатома Луиджи Гальвани “О силах электрических при мышечном движении”.

Согласно теории Гальвани, мышца и нерв лягушки представляют собой как бы лейденскую банку, где нерв служит выводом. При замыкании нерва и мышцы происходит разряд, который заставляет сокращаться мышцу.

Вначале Вольта разделяет концепцию Гальвани, но недолго. Уже в 1792 г. он высказывает мысль, что лягушка скорее всего - только чувствительный индикатор электричества. И вскоре утверждает, что источником электричества является контакт двух разнородных металлов и что не мышцы лягушки, а именно разнородные металлы служат возбудителями электричества, так как создают разность потенциалов. Тогда же Вольта предложил называть получаемое таким путем электричество не “животным”, а “металлическим”. Вот тут-то и разгорелся исторический спор между Гальвани и Вольтой и их единомышленниками о природе обнаруженного электричества.

Серия уникальных экспериментов по измерению контактной разности потенциалов (КРП) завершилась составлением известного “ряда Вольты”, где металлы располагаются в определенной последовательности. Силу, возникающую при контакте двух металлов, Вольта назвал “электровозбудительной” или “электродвижущей”.

Вольта установил, что разность потенциалов между металлами зависит от их взаимного расположения в ряду. Например, серебро/медь - 1, а серебро/цинк - 12. Ряд Вольты явился прообразом современного ряда химической активности металлов и их нормальных потенциалов. Знание потенциала металла по отношению к среде, с которой он контактирует, используется в теории и практике защиты от коррозии подземных и подводных металлических сооружений.

В конце 1799 г. Вольта добился желаемого. Он пришел к выводу, что непрерывный электрический ток может возникнуть лишь в замкнутой цепи из различных проводников: металлов (он назвал их проводниками первого класса) и жидкостей (названных им проводниками второго класса).

Таким образом, Вольта, сам того до конца не осознавая, пришел к созданию электрохимического элемента, действие которого основано на превращении химической энергии в электрическую.

О результатах своего открытия он известил письмом от 20 марта 1800 г. президента Лондонского Королевского общества: “+Главный из этих результатов+ это создание прибора, который действует непрерывно+ создает неуничтожаемый заряд, дает непрерывный импульс электрическому флюиду”.

Позже французы назвали этот прибор “гальваническим столбом”, или “вольтовым столбом”.

Действие своего столба Вольта объяснил в двух докладах Французскому национальному институту (Академии наук) 7 и 21 ноября 1800 г. Особая комиссия подтвердила достоверность опытов Вольты.

К изобретателю пришли почет и слава. Во Франции в его честь чеканится медаль и первый консул Директории генерал Бонапарт основывает фонд в 200 000 франков для “гениальных первооткрывателей” в области электричества и первую премию вручает автору вольтова столба. Вольта становится рыцарем Почетного Легиона, Железного креста, получает звания сенатора и графа, избирается членом Парижской и Петербургской академий наук, членом Лондонского Королевского общества.

Создание вольтова столба стало революционным событием в науке об электричестве. Вольтов столб в первой трети XIX века оставался единственным источником постоянного тока, который успешно использовали для своих опытов и открытий крупнейшие ученые - В. Петров, Х. Дэви, Х. Эрстед, А.-М. Ампер, М. Фарадей.

В 1819 г. Вольта оставил кафедру. Скончался Алессандро Вольта в своем родном городе Комо 5 марта 1827 г. в возрасте 82 лет.

Научный вклад ученого был высоко оценен современниками - его называли самым великим физиком Италии после Галилея. Память о Вольте была увековечена в 1881 г. на первом Международном электротехническом конгрессе в Париже, где одной из важнейших электрических единиц - единице напряжения - было присвоено наименование вольт (В). Созданием вольтова столба завершилась эпоха электростатики и было положено начало эпохи электрики. Так, на рубеже XVIII и XIX веков произошел переход от электричества для науки к электричеству для человечества - для промышленности, быта, культуры.