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【电池】对青蛙用刑后诞生的电池
稍微有点儿电学常识的人都知道,电压的单位名称叫“伏特”;用过干电池的人都看到过每个电池上都有“1.5伏”、“6伏”或“9伏”的标志 。然而,恐怕并非所有的人都知道胺?亍北臼且桓鋈说拿?帧?br> 伏特乃是实用电池的发明人 。
电池发明之前,人们获得电能的方法只有两种:一种是从静电机上通过摩擦收集电荷;另一种是从电容器的老祖先--莱顿瓶中收集电行 。1745到1746年间,德国的克莱斯特、马森布罗克等人先后发现人接触电时有麻酥酥的触电感觉,这件事成了当时有名的新闻 。而且,有不少魔术师携带着起电器和莱顿瓶周游各地卖艺,为人们做触电麻感表演 。但是,从一般人利用电的角度讲,上述两种方法却都不太便利 。
为此,许多科学家都在积极寻找新的电源,意大利博洛尼亚大学教授林尔伐尼,就是热心奋斗者中的一个 。
1780年秋的一天,枷尔伐尼无意中将他妻子作药用的青蛙放置在了实验桌上的起电器旁,当他妻子用小刀剥青蛙皮时,死青蛙的腿党抽搐了起来 。教授妻子非常吃惊,急忙把这个情况告诉了枷尔伐尼 。伽尔伐尼怀疑这是电的作用 。于是他作了许多试验来观察研究这种现象 。他把剥了皮的青蛙剖开悬挂起来,并将青蛙的腿用铁丝与地面联接起来,当有雷电出现的时候,他看到青蛙的腿在不断抽搐 。后来,则尔伐尼又把剥了皮的青蛙用黄钢丝钧挂起来,并用铁丝联接至地面 。这时他发现,即使是在晴朗的日子里,也有可能看到青蛙的腿在不时地痉挛抽搐,只不过青蛙的腿并不是在每次试验中都抽搐 。有一次枷尔伐尼在实验中用铁器触碰挂在青蛙脊柱上的铁约,这时他意外地看到青蛙的腿频繁地抽搐了起来 。通过对这些现象的分析,枷尔代尼否定了自己开始时的推想,认为青蛙腿的抽搐与空中的电没有关系,但动物体内确实贮存着电,用金属接触它们,电就会跑出来 。他把这种电称为“动物电” 。
1791年,枷尔伐尼将这些实验的情况及自己的结论写成论文,公布于学术界 。
这篇论文引起了欧洲学者的广泛关注和好评 。学者们争先恐后地重复伽尔伐尼的实验并进行观察,但是他们的实验有的成功,有的不成功 。
伏特是意大利帕维亚大学的物理学教授,年轻时对电学就有过研究 。作为一个研究电学的物理学家,伏特也想亲自来做一做这个实验 。
1792年的一天,伏特一大早就来到了实验室,助手们惊讶地发现今天他手里拿的不是物理实验用的器材,而是一个关着十几只活蹦乱跳的青蛙的笼子 。
伏特反复地作枷尔伐尼的实验,有时出现上面所说的那种情况,有时则没有 。因此伏特怀疑枷尔伐尼实验的可靠性 。伏特认为伽尔伐尼所说的“动物电”,也许根本不是那么一回事 。如果伽尔伐尼说的不对,那就应该把真正的原因找出来 。
这时伏特回想起1750年德国人费尔兹的发现:将两块由不同金属制作的舌型板接触起来时,有电流出现,而相同金属的舌型板相接触时则没有电流出现 。当时人们认为此现象是不可思议的 。伏特重作了这个实验,他仍旧是把两块不同的金属板接触起来,仔细观察,想看看到底是怎么回事 。
此后,伏特全力研究起金属和电的关系 。一天,他把自己当作实验对象,在自己身上做起试验来,他拿出一块铝片和一枚银币,让助手把这两种金属放在自己的舌头上,然后用金属导线把他们连接起来 。助手见伏特伸着舌头,一本正经的样子,活像一只张大嘴想吞吃虫子的青蛙,不禁暗暗发笑 。
伏特却是异常认真,他仔细地体味着口中的滋味 。突然,伏特“呸”的一声,把嘴里的小金属物全都吐了出来 。原来,他感到了满嘴的酸味 。不一会儿,他又让助手找来一把银勺,用它换下了那枚银币 。这次他将银勺和铝片交换了位置,重新又做了一次“青蛙吃虫”的“游戏” 。当助手将金属导线接通的一瞬间,伏特感到嘴里像含了一口盐水 。这些实验证明,两种金属在一定的条件下就能产生电流 。伏特坚信:只要能把这种电流引出来,就能造福于人类 。
经过一次又一次的实验,伏特终于找到了“动物肌肉里贮存着电”的秘密所在 。原来,并不是蛙腿上的电跑到金属中来了,而是两种不同的金属接触后所产生的电流刺激了蛙腿,才使它们的肌肉因充电而收缩 。伏特利用验电器完成了这个实验 。而且他还发现:当用锌板与铜板相接触而出现电流时,锌板一侧为负电,铜板一侧为正电 。而采用其他金属时,根据所用金属种类的不同,两侧分别为正或负 。