电压的发现

电压的发现1786年的一天，意大利解剖学教授加尔瓦尼(1773 ~ 1798)正在实验室解剖青蛙。他的妻子露西娅是他的左膀右臂，正在侍候他。我看到他手里的手术刀用一把小刀割断了青蛙的腰，用另一把小刀割断了腰部的神经。他抓起一个精致的铜钩，把它穿过去。他把它递给柳琪雅，并命令把它挂起来。妻子顺手把死去的青蛙抱在实验台上的水平铁梁上。当加尔瓦尼剥下第二只青蛙准备再做一次手术时，柳琪亚突然喊道:“哦，我的上帝！青蛙又活过来了。”她抓住加尔瓦尼的胳膊，让他看看这只“幽灵”青蛙，尽管她手上有血迹。我看到铜钩旁的青蛙腿一只接一只地移动，不停地抽搐。加尔瓦尼盯着青蛙看了一会儿。看到它还在不慌不忙地表演，他对自己说:“我不知道我这辈子杀了多少只青蛙。我以前从未见过这样一个活着的精灵。剥另一个。”加尔瓦尼命令柳琪亚再去抓几只青蛙。手举起了刀，掉了下来。刀刃像电一样锋利。一瞬间，五只青蛙也用铜钩倒挂起来。铁梁交叉排列均匀。然而，仔细一看，这五只青蛙都伸出了它们的右腿，收紧和放松得很整齐，像哭的时候抽搐一样，友好地向教授和他的妻子挥手。这一次柳琪亚真的有点害怕。她转过身拥抱了加尔瓦尼。她盯着对方说:“亲爱的，即使我们毒死了太多的生物，上帝也在发出警告。”然而，加尔瓦尼手握剑柄，在测试台上陷入了沉思。过了一会儿，他慢慢地说，“如果上帝给了宇宙一个灵魂，这个灵魂是什么？这是电。”他似乎突然受到启发，一把抓住柳琪亚，喊道，“谁说的？是的，德国哲学家谢林说过，电是宇宙的生命力，是宇宙的灵魂。摩擦时，我们可以在琥珀和丝绸上找到电，富兰克林在空气中找到电，我们在青蛙身上找到电。”他把手术刀扔在桌子上，喊道:“我们发现了另一种电——动物电。”1793年的一天，加尔瓦尼来到皇家学会执行他的新发现。因为这是继富兰克林之后人们在电学知识领域听到的又一爆炸性新闻，人们在这一天聚集在皇家学会的报告厅里踮起脚尖观看这种奇怪的魔法。我看到加尔瓦尼在舞台上搭建了一张实验桌，还像那天一样水平放置了一根细铁梁，上面挂着一排铜钩，一只只解剖青蛙，一只只吊起来。青蛙腿也尽力讨好人们，并轻轻地动了起来，把在场的所有这些著名教授和学者一个个叫得目瞪口呆。实验结束后，加尔瓦尼说出了所有动物都通电的事实。每个人都庆祝得很开心，这对加尔瓦尼夫妇真的很自豪。不想无意中说听者有意，在舞台前听着一个中年男人的表演，虽然目不转睛地看着电偶的运作，但拒绝跟着人说好话。读者们，你们认为这个人是谁？他也是意大利人，名叫沃尔特(1745 ~ 1827)。沃尔特很聪明，渴望从童年开始学习，尤其喜欢研究新兴的电学。24岁时，他发表了一篇关于莱顿瓶的论文，引起了人们的注意。到1777年，他发明了电磁盘，这再次闻名于世，并赢得了教授的职位。他已经是电学专家了。今天正在做医学解剖的加登尼谈到在这个皇家社会中发现了电。他怎么能被说服？他想，谁知道那些青蛙是真的死了还是假的，有电还是没电，直到我回家亲自试一试。果然，几个月后，沃尔特也给皇家学会发了一份报告，说任何动物的电都是虚构的，他已经解开了谜团，并要求表演。几天后，他真的在加尔瓦尼上次表演的地方设置了另一个挑战。这一天自然很拥挤，挤满了人。像往常一样，沃尔特拿来一盘活青蛙，一只一只地杀死并剥光它们，然后把它们挂起来。做完这些后，他说，“请仔细看看。哪条青蛙腿会动？”听讲座的人真的聚到了一起，有些人甚至戴着鼻镜。事实上，一排青蛙就像捏纸和切东西的粘土。他们没有让步。一个接一个，他们不禁瞠目结舌。直到这时，沃尔特才放下刀，解释了他的理由:“加尔瓦尼教授上次说过，死青蛙的腿会动，因为青蛙身上有动物电。事实上，这是一种幻觉。这些天，我仔细研究了它。加尔瓦尼教授用铜钩钩住青蛙，把它们挂在铁棒上。事实上，只要不同的金属接触，就会产生微弱的电流。青蛙腿的运动是这种电流刺激的结果，而不是它自身带电的结果。你可能没有注意到，当我今天在这里表演时，我使用了铁钩和铁条。同样的金属不会发电，青蛙腿自然不会移动。可以看出，加尔瓦尼教授的动物电理论站不住脚。”这时，一群人挤了出来，大声说道:“沃尔特先生，你不必先说死亡。你有什么根据来确认动物电不存在？”沃尔特抬起头，吃了一惊。说话的是加尔瓦尼本人。为什么这位老人今天来自意大利？他笑着回答道:“你想找个基础吗？加尔瓦尼先生，我刚才的实验是基于这样一个事实，青蛙的腿不能再动了。”“你的表演是真的还是假的？我稍后会检查它。现在我先请你看样东西。”加尔瓦尼说着挥了挥手，随即他的两个助手从人群中挤了出来，拿着一个大木桶。我看到里面有条裂缝，好像有什么东西在动。加尔瓦尼打开盖子说，“请看看沃尔特先生。”原来是一条三英尺长的大鱼。这条鱼长而不宽，又圆又圆。乍一看它像一条蛇。它在桶上快速旋转。也许它也发现人们在谈论他们自己。转了几圈后，他们突然停下来，靠在桶壁上，好像在听声音。沃尔特无法理解这种情况，说道:“加尔瓦尼先生，你想让我解剖这条鱼吗？”“不用了，解剖你就要拉什么铜钩、铁棒。现在我只需要你伸出手去触摸这条活鱼，我们的实验就会告诉你。我不知道你敢不敢。”“你害怕什么？”伏打想，这辈子是吃了多少鱼也不知道，为什么要碰？他卷起袖子，伸手去抓鱼的尾巴。就在这时，沃尔特的手不知道是否碰到了鱼的尾巴，所以他听到他说“唉”，赶紧缩了回去。他觉得自己全身酥软无力。电学教授知道他已经清楚地摸到了电。加尔瓦尼上前扶住他说，“沃尔特先生，你应该相信今天有动物电。幸运的是，我已经走了很长一段路，水桶很浅，鱼也很小。如果我带来一条十多英尺长的大鱼，你今天真的会死的。”说到这里，他转向惊讶的人群说:“自从上次表演以来，我做了很多实验来证明动物是带电的。这种鱼被称为电鳗。在大脑两侧的皮肤中，有一个蜂窝状的发生器，由纤维组织组成，由神经纤维连接。正是通过放电，它击倒了强大的敌人并抓住了食物……”此外，沃尔特直到现在才从这一突然的打击中醒来。他听了加尔瓦尼的演讲，看了看专家和教授。一般观众都围着伽伐尼，就像今天的表演是专门为伽伐尼组织的一样。看到他的擂台变成了别人炫耀的地方，我感到非常恼火，但现在我不能否认加尔瓦尼的动物电。他必须去拿起他的刀、剪刀、钩子和棍子，准备撤退。受辱后，沃尔特回到了意大利帕维亚大学。从那以后，他一直闭门不出，发誓要东山再起。他辛辛苦苦工作了七年，终于有了另一项发现。他把一个金属锌环放在一个铜环上(银环更好)，然后用一张浸有盐水的纸或呢子压环，然后把锌环和铜环放在一起。重复这个过程十次、二十次和三十次后，金属锌环和铜环折叠成一列，从而产生明显的电流。这就是后人所说的伏打堆或伏打柱。柱子堆叠得越高，电流就越强。这是为什么？事实证明，沃尔特通过实验创造了一个惊人的电势差理论。也就是说，当不同的金属接触时，表面会出现相反的电荷，也就是说，会有电压。他还发现了这样一个序列:铝、锌、锡、镉、铅、锑、铋、汞、铁、铜、银、金、铂和钯。当这个序列中的任何金属与下面的金属接触时，它总是在前面带正电，在后面带负电。这是世界上第一份电气元件清单。只要有电位差，电位差，也就是电压，就会有电流。就这样，人们对电的理解突然跳出了静电的领域，不再是摩擦毛皮、雷雨和莱顿罐子产生的电，也不仅仅是动物产生的电，而是可以控制电流的电。伏打电池堆也成为最早的电池和电流发生器。为了纪念伏打，人们用他的名字“V”作为电压的单位。这都是附言。那时，当沃尔特的发明问世时，欧洲科学杂志上几乎每一期都是关于沃尔特实验的报道。人们竞相先试用这种新颖的设备。俄罗斯科学院的一位名叫彼得罗夫的成员认为，既然金属环堆叠得越多，产生的电流就越大，为什么我不把它们堆叠得更多呢？他一次加了4200个，创造了当时世界上最大的伏打堆，他还出版了一本书，可能是世界上最长的一本书:圣彼得堡外科医学院的物理学家彼得罗夫在一个有时由4200个铜环和锌环组成的巨大电池组的帮助下做的关于伏打实验的新闻。那时，伏打堆非常热。在这种对电力新突破的*中，巴黎科学院邀请他进行一场感人的表演，而不是沃尔特自己建立一个挑战竞技场。1801年11月，沃尔特带着他的乐器来到巴黎。不仅法国科学家和普通人，而且那些在伦敦见过他和加尔瓦尼战斗的人都来看热闹。就在一大堆瓶子和广口瓶放在大桌子上的时候，伏打没有做实验，而是离开桌子走向前去，对这个想法说:“在表演之前，请允许我向加尔瓦尼教授致以崇高的敬意，他和我激烈地争论了78年。不幸的是，他三年前去世了，今天他不能和我们分享发现的喜悦。虽然我们有不同的观点，但如果没有他的启发和反驳，我今天是不会发现的。我将永远感谢他，我们永远不会忘记他。”沃尔特今天的发明得到了改进。它不再是金属柱，而是一系列平行的玻璃罐，里面装有稀酸。每个罐子的一面是铜片，另一面是锌片。这两个罐子由电线连接成一个整体。它产生的电流比金属环柱大得多。沃尔特连接了设备，说道，“我们现在可以看到以这种方式产生的电流。首先，它能分解水。”当伏打把两个电极插入水中时，氢和氧沿着极板的一侧释放出来。这时，观众忍不住喝了起来。沃尔塔接着说:“第二，这种电也能从溶液中重新分离金属。”说着，伏打把电极插入蓝色的铜溶液中，一个电极很快就会出现一层红色的铜，而且铜极其纯净，很难看清。沃尔特津津有味地一个接一个地报告了他的新发现，听讲座的人早就被他带走了。有时会有很多的谈话，惊奇和沉默。正当演出达到高潮时，伏打欣喜若狂，他终于赢得了今天的胜利。突然，一名全副武装的法国军官走上舞台，轻声对沃尔特说:“你的表演可以结束了。拿破仑将军已经听了观众很长时间了。他很快就会见到你。请马上去后面的休息室。”伏打听了这话，真的像五雷贯顶一样，他从来没有想过拿破仑的出名，十字军对于军事怎么也能混到人群中去听学者学者们关心的事情。此外，加尔瓦尼在被无情解雇后悲痛而死，因为他不想宣誓效忠拿破仑安插在意大利的*。在我今天开始之前，拿破仑一定听过加尔瓦尼的赞美诗。恐怕这个凶猛的雷神很恼火。否则，他为什么要立即召唤我？伏打越想越觉得跑不动了，连忙收起摊子，向观众说声谢谢然后走到后台。沃尔特走进门，这位非常有名的小将军突然立正向他敬了一个军礼。他大声宣布:“你为科学事业做了伟大的工作。我在此宣布，我将授予你侯爵的头衔，并任命你为意大利王国的上层成员。”