Здравствуйте, Гость

Войти в личный кабинет



ВАША КОРЗИНА ПУСТА
http://www.electra.com.ua/components/com_jshopping/files/img_products грн /magazin/cart/delete.html /magazin/product/view.html Ваша корзина пуста. Показать/скрыть подробности Параметры ⇓ Товар добавлен в корзину Товаров ВАША КОРЗИНА ПУСТА Товаров в корзине на сумму Удалить
currency

electra 3

Полная история изобретения аккумуляторных батарей. Часть 2.

Опубликовано в Исторические факты Просмотров: 1568

istoriya-akb-1Наиболее ранним способом производства электроэнергии стало создание статического заряда. В 1663 году Отто фон Герике построил первую электрическую машину – вращающийся шар из серы, при натирании которого было выявлено явление электростатического отталкивания однополярно заряженных предметов. Герике смог доказать, что искры, вырабатываемые его машиной, имели электрическую природу.
Позже, в 1672 году Отто фон Герике обнаружил способность заряженного шара светиться в темноте, открыв таким образом явление электролюминесценции.

istoriya-akb-2В 1748 году американский эрудит Бенджамин Франклин, впервые использовал термин «аккумулятор» для описания набора соединенных электрических конденсаторов – банок Лейдена, которые он использовал в своих экспериментах с электричеством. Эти конденсаторы представляли собой стеклянные цилиндры, обклеенные снаружи и внутри листовым оловом, и внешне накрытые деревянной крышкой. Сквозь крышку проходил металлический стержень.

В 1791 году, в период работы в Болонском университете, Луиджи Гальвани обнаружил способность мышц лягушки к сокращению при прикосновении к ним металлическим предметом. Свое открытие Гальвани описал в «Трактате о силах электричества при мышечном движение». Выявленное Гальвани явление стало известно миру как животное электричество, однако позже эта теория была полностью опровергнута. Открытое Гальвани явления получило название «гальванизма».

Алессандро Вольта очень заинтересовался опытами Л. Гальвани, и решил проверить правдоподобность их результатов. Вольта провел серию экспериментов с применением свинца, цинка, железа или олова в роли положительных электродов. В качестве отрицательных электродов им использовалось золото, серебро и графит. Вольта доказал, что в экспериментах Гальвани мышца лягушки была пассивным электромером, в то время когда активными элементами являлись разнородные метали, при контакте которых происходила электризация. Явление гальванизма Вольта объяснял физическими причинами, а физиологические реакции - проявлением физического процесса.
Алессандро Вольта открыл физиологическое действие электрического тока.

istoriya-akb-3istoriya-akb-4Создание вольтового столба (1800 г.)

В 1800 году Алессандро Вольта изобрел первый источник постоянного тока, который стал известен миру как вольтов столб. Также он открыл первый практический метод генерации электричества. Создание вольтового столба положило начало эпохи электрической техники.

В 1800 году ученый выявил, что непрерывный поток электрической энергии может быть сгенерирован только в замкнутой цепи при использовании определенных жидкостей в качестве проводников при прохождении химической реакции между металлами или электродами. Вольта обнаружил, что напряжение увеличиться, если гальванические элементы уложить друг на друга.

Конструкция вольтового столба предполагала последовательное чередование листов меди и цинка, сложенных друг на друга, и разделяемых между собой суконными или картонными дисками, пропитанными раствором соли, который выступал в качестве электролита. В отличии от лейденской банки, вольтов столб производил непрерывный и стабильный ток, и терял лишь немного заряда в течении времени. Вольта экспериментировал с различными металлами, и пришел в итоге к выводу, что цинк и серебро дают наилучшие результаты.

istoriya-akb-5Используемые в конструкции металлы Вольта назвал проводниками I рода, а раствор солей – проводниками ІІ рода, источник же тока получил название «гальванического».

Вольта пришел к выводу, что при контакте двух разных металлов возникает «электровозбудительная» или «электродвижущая» сила, благодаря которой электричество одного знака сосредоточивается на одном металле, а противоположного знака – на другом.

Вольта представил свое открытие постоянного источника электрической энергии в 1800 году Лондонскому королевскому обществу. В руках человечества оказался неисчерпаемый источник электрического тока.

Одной из первых стран, где официально признали открытие Вольты, стала Франция. Вольту пригласили прочитать серию лекций во Французском институте. На этих лекциях в качестве члена института присутствовал Наполеон Бонапарт. За свое открытие Алессандро Вольта был награжден золотой медалью и удостоен титула графа.

Аккумулятор Вольты имел некоторые технические недостатки, одним из которых являлась утечка электролита. Англичанин Уильям Крукшенк решил эту проблему, расположив элементы батареи в горизонтальном положении вместо вертикального, используемого ранее.

Позже, Алессандро Вольта усовершенствовал свою разработку вольтового столба. Он разместил жидкий проводник в двух емкостях, в каждую из которых поместил медные и цинковые платины. Поскольку пластины не контактировали, Вольта последовательно соединил их снаружи. На сегодняшний день данная конструкция известна как элемент Вольты.

Фактически, Вольта, не понимая истинных причин происхождения электрического тока, создал гальванический элемент, действие которого базировалось на превращении химической энергии в электрическую.

Создание вольтового столба подтолкнуло ученых к ряду открытий в сфере действия электрического тока.

istoriya-akb-6Ряд важных открытий было сделано изобретателем безопасной рудниковой лампы с металлической сеткой - Гемфри Дэви (1778-1829), который установил крупнейшую и наиболее мощную на то время электробатарею в подвалах Лондонского королевского института. Подключив к разным полюсам мощной электрической батареи угольные электроды, ему удалось воспроизвести электрическую дугу.

В 1800 году английский физик Гемфри Дэви занялся изучением химического воздействия электрического тока. Вскоре он обнаружил, что при прохождении электрического тока через определенные вещества, эти вещества разлагаются. Этот процесс позже получил название «электролиза». Генерируемое напряжение в батарее было непосредственно связано с реагированием металла с электролитом.

Вначале Дэви проводил эксперименты с батареей, подаренной Вольтой, но немного позже стал самостоятельно изготавливать собственные аккумуляторы с применением медных и цинковых пластин, а также водного раствора аммиака.

Аккумулятор Василия Владимировича Петрова

Огромная гальваническая батарея была построена в 1802 году русским физиком-экспериментатором, профессором Петербургской медико-хирургической академии, Василием Владимировичем Петровым (1761-1834).

Василием Владимировичем Петровым, в отличии от своих иностранных коллег, не желал повторять опыты с вольтовым столбом. Он решил самостоятельно сконструировать мощную батарею, усовершенствовав модель вольтового столба. Свою гальваническую батарею Петров создал из 4200 медных и цинковых пластин (2100 медно-цинковых элементов) диаметром в 3,5 см. Между дисками он разместил картонные прокладки, пропитав их предварительно раствором нашатыря.

Петров заметил, что в случае вертикального расположения пластин, хлорид аммония выжимался из бумажных дисков, которые размещались внизу, и в результате действие аккумулятора значительно ослабевало. С целью предотвращения этого явления, Петров решил разместить пластины, составляющие конструкцию батареи, горизонтально в сухой узкий ящик из красного дерева, разделенный по длине на четыре отделения. Внутреннюю поверхность ящика он обработал сургучным лаком. Ряды медных и цинковых пластин Петров соединил последовательно медными скобами.

Обслуживание сформированных Василием Петровым батарей было очень трудоемным: металлические пластины приходилось постоянно чистить, поскольку они довольно быстро окислялись. Это был очень продолжительный процесс, учитывая количество используемых в батарее элементов.

Современные эксперименты с батареей, аналогичной изобретению Петрова, показали, что гальванический элемент был способен давать напряжение в 1500В, при максимальной полезной мощности 60-85 Вт.

Экспериментируя с гальванической батареей, Петров сделал ряд важных открытий. К примеру, он установил, что на эффективность работы батареи и на электролиз в значительной степени влияет температура. Также эму удалось с помощью электрического тока выделять металлы из растворов их солей. Именно Петров впервые создал многожильный гибкий провод с изоляционным покрытием, оборачивая несколько тонких струн медной проволокой, а затем покрывая их слоем воска.

Василий Владимирович Петров открыл явление электрической дуги в 1802 г., доказывая возможность ее перспективного применения для освещения и в сплавки металлов. Однако, открытие Петрова осталось неизвестным для мировой общественности. Большинство европейский ученых по сей день приписывают открытие электрической дуги Гемфри Дэви, но все же, несмотря на то, что данное явление было выявлено Гемфри Дэви самостоятельно, первооткрывателем по праву нужно считать Василия Петрова.

Доктор Уильям Крукшенк в 1802 году впервые создал электрическую батарею, которая подходила для массового производства. Сначала Крукшенк спаял медные и цинковые листы на концах, а потом поместил их в деревянную коробку, запечатанную цементом. В последующем. Уильям Крукшенк заполнил коробку электролитом.

Способ выработки электрической энергии с помощью магнетизма был выявлен в 1820 году Андре-Мари Ампером (1775-1836). Он обнаружил, что провода, через которые протекает электрический ток, способны притягиваться друг к другу или же отталкиваться. Ампер сформулировал закон этого явления.

Андре-Мари Ампер утверждал, что между электрическими и магнитными процессами существует определенная «генетическая» связь. В 1822 году им был выявлен магнитный эффект катушки с током (соленоида). Ампер предположил, что магнитное поле можно усилить благодаря размещению внутри соленоида железной серцевины из мягкого металла.

Мало кому известно, что прямое отношение к созданию гальванических элементов имеет и семья Багратионов. Племянник знаменитого полководца - князь Петр Романович Багратион (1818–1876) – в 1840 году, получив звание лейтенанта и пребывая на должности адъютанта, изобрел гальваническую батарею. Изобретение Петра Багратиона получило название «цепь князя Багратиона постоянного действия». Гальванический элемент имел довольно простую конструкцию. Петр Багратион пропитал раствором нашатыря емкость с землей, а потом воткнул в землю на определенном расстоянии друг от друга цинковую и медную пластины. Подобная батарея обеспечивала подачу тока довольно продолжительное время, однако была не совсем удобна в эксплуатации.

© Сергей Вольтер 2013
Любое копирование, перепечатка и распространение материалов статей без разрешения правообладателя запрещены и преследуются по закону. Нарушение авторских прав будет рассматриваться согласно статьи 52 Закона Украины «О авторском праве и смежных правах», статьи 176 Криминального Кодекса Украины, статьи 432 Гражданского кодекса Украины, статьи 51-2 Кодекса Украины об административных правонарушениях.