1801年12月21日,應(yīng)拿破侖的邀請(qǐng),伏打在法國科學(xué)院對(duì)他的發(fā)明——伏打電堆進(jìn)行演講.當(dāng)伏打演講并演示完畢,拿破侖拉著伏打走向講臺(tái)的一側(cè)說:“偉大而神秘的自然界面前的帷幕被天才揭開了一角.天才不多見,對(duì)他們僅僅贊賞是不夠的,應(yīng)該使他們得到獎(jiǎng)勵(lì).因此,我為電學(xué)領(lǐng)域中的天才發(fā)明者設(shè)立20萬法郎的基金.第一筆獎(jiǎng)金,我授予帕維亞大學(xué)的亞歷山德羅#8226;伏打教授.”
遠(yuǎn)大的志向
1745年2月28日,伏打出生在意大利科莫的一個(gè)貴族家庭.1757年,伏打進(jìn)入本地的耶穌教會(huì)學(xué)校學(xué)習(xí).他聰慧機(jī)敏,對(duì)詩歌#65380;哲學(xué)#65380;自然科學(xué)等方面都感興趣,尤其是對(duì)自然科學(xué)和哲學(xué)有濃厚的興趣.
18歲時(shí),伏打進(jìn)入一所皇家大學(xué)攻讀自然科學(xué).伏打在自然科學(xué)研究方面極具天賦,1769年他發(fā)表了第一篇科學(xué)論文《關(guān)于電火的引力及其有關(guān)的現(xiàn)象》,引起了學(xué)術(shù)界的注意.在科莫和帕維亞從事科研活動(dòng)的初期,他發(fā)明了許多儀器,其中一個(gè)重要的發(fā)明是帶有兩個(gè)葉片的驗(yàn)電器.他將自己設(shè)計(jì)的電容器加在驗(yàn)電器上,從而提高了驗(yàn)電器的靈敏度.伏打大學(xué)畢業(yè)后一直在大學(xué)任教,邊教學(xué)邊從事實(shí)驗(yàn)和發(fā)明活動(dòng),經(jīng)過自己堅(jiān)持不懈地在物理學(xué)領(lǐng)域的奮斗,終于功成名就,成為著名的物理學(xué)家.他的著作不多,許多研究成果記述在他與同時(shí)代人的通信中.他的主要著作有《伏打?qū)嶒?yàn)論文集》,于1816年出版.
1827年3月5日伏打逝世,終年82歲.
發(fā)明“伏打電堆”
伏打最偉大的發(fā)明是“伏打電堆”.這個(gè)電堆為人們第一次提供了比較強(qiáng)的穩(wěn)定電流,為電學(xué)研究從靜電領(lǐng)域進(jìn)入動(dòng)電領(lǐng)域創(chuàng)造了條件,從而使人類對(duì)電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)入了一個(gè)完全預(yù)想不到的境界.
伏打得悉伽伐尼的發(fā)現(xiàn)后,立即重復(fù)伽伐尼的實(shí)驗(yàn).他把一根由兩種金屬組成的彎桿,一端放在嘴里,另一端與眼睛的上方接觸,他發(fā)現(xiàn)接觸的瞬間有光亮的感覺;他還把一枚金幣和一枚銀幣放在舌頭上,當(dāng)用導(dǎo)線把它們連接起來時(shí),就感到有酸苦味.
伏打用各種不同的金屬搭配,進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn).伏打發(fā)現(xiàn)當(dāng)不同金屬浸入某些液體(事實(shí)上是導(dǎo)電液體)時(shí),會(huì)產(chǎn)生電流,在此基礎(chǔ)上發(fā)明了伏打電池.
伏打電池的發(fā)明是19世紀(jì)初物理學(xué)的最偉大發(fā)明之一,它大大促進(jìn)了電學(xué)的發(fā)展.英國人尼科爾森和卡萊色爾在伏打電池的啟發(fā)下,用兩根金屬絲浸在水里通電,發(fā)現(xiàn)水分解為氫和氧,從而證實(shí)了卡文迪許關(guān)于水的組成的預(yù)言.
闡述電容原理
在發(fā)明電池后,伏打還發(fā)明了儲(chǔ)電器和起電盤等,這些發(fā)明在電學(xué)上都起了很大的作用.起電盤其實(shí)就是一個(gè)圓盤形電容器,它由一個(gè)裝有絕緣層的金屬圓盤和一個(gè)接有絕緣手柄且覆蓋著錫箔又不存在任何尖角的輕質(zhì)木盤所組成.實(shí)驗(yàn)時(shí)先使金屬圓盤帶電(比方說因摩擦帶負(fù)電),然后將敷有錫箔的木盤放在上面,使錫箔瞬時(shí)接地,錫箔感應(yīng)帶正電,移動(dòng)木盤并把錫箔上的電荷傳給萊頓瓶,再將它放回原位接地,并再次將感應(yīng)電荷傳給萊頓瓶.這樣周而復(fù)始直至萊頓瓶?jī)?chǔ)存了大量電荷.這個(gè)堅(jiān)固適用的魔術(shù)盤裝置使當(dāng)時(shí)許多電學(xué)家迷惑不解,現(xiàn)在看來,它就是一種使機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的裝置.
1782年,伏打在英國皇家學(xué)會(huì)發(fā)表的論文中闡發(fā)了電容的三個(gè)性質(zhì):在電量保持不變的條件下,電勢(shì)(差)反比于帶電導(dǎo)體的電容;同一種導(dǎo)體的電容可因其表面積的變化增加或減少;表面積和形狀保持不變的導(dǎo)體,其電容可因另一接地導(dǎo)體的移近而增大.在此基礎(chǔ)上,伏打利用由起電盤和靜電計(jì)構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)裝置,確定了電量Q#65380;電容C和電勢(shì)U三者之間的數(shù)量關(guān)系,導(dǎo)出關(guān)系式為Q=CU的公式.
鑒于伏打?qū)ξ锢韺W(xué)發(fā)展的重要貢獻(xiàn),1782年他被選為法國科學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員.1791年被選為英國倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員.1794年,由于在電學(xué)#65380;化學(xué)上的杰出貢獻(xiàn),他榮獲開普勒獎(jiǎng)?wù)?1801年獲得法國科學(xué)院的一枚金質(zhì)勛章.1786年他成為柏林科學(xué)院通訊院士,1803年成為法國科學(xué)院院士.
為了紀(jì)念伏打?qū)﹄妼W(xué)的貢獻(xiàn),人們把電動(dòng)勢(shì)#65380;電勢(shì)差和電勢(shì)的單位命名為“伏特”,簡(jiǎn)稱“伏”.
責(zé)任編輯蔡華杰
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2008年2期