Элемент Вольта

В 18 в. Л.Гальвани считал, что мышцы животных вырабатывают электричество. Например, лапка лягушки, подвешенная на медном проводе, дергается, прикасаясь к железу. Аллесандро Вольта не согласился с этим. Он доказал, что электричество здесь получается из-за контакта двух разных металлов: лапка лягушки служит лишь чувствительным прибором для его обнаружения.

Элемент Вольта состоял из серебряных и цинковых пластинок, нанизанных на непроводящий стержень

Для этого, в 1799 г. Вольта изготовил первую электрическую батарею, названную Вольтовым столбом. Элемент Вольта состоял из серебряных (позже медных) и цинковых пластинок, нанизанных на непроводящий стержень; между пластинками были прокладки, смоченные слабой серной кислотой. Первую и последнюю пластинку соединяли с проводами. При этом каждая пара пластинок давала 1,1 В.

После открытия вольтова столба Вольта стал знаменит во всем мире. В честь Вольта была названа единица напряжения тока. Правда, все источники электричества, подобные описанному, стали называть гальваническими элементами, хотя Гальвани и ошибался.

Между тем гальванические элементы, подобные элементу Вольта, существовали еще несколько тысяч лет назад, и найдены они были при раскопках близ Багдада археологом В. Кенигом еще до второй мировой войны. Он нашел множество глиняных глазурованных сосудов, в каждом из которых, находился медный цилиндр и железный стержень, что представляло собой гальванический элемент. Определили, что заливались они уксусом, а герметизировались битумом. По-видимому, такие батарейки в древности использовались для гальванического золочения мелких серебряных украшений.

Все гальванические элементы того времени содержали жидкий электролит: раствор серной кислоты, как в элементе Вольта, или уксус, как в древней батарейке. Это было неудобно: поскольку элемент Вольта при ударе мог потерять герметичность.

Был и еще один недостаток у элемента Вольта – он очень быстро "уставал" – начинал давать токи все более низких величин. Причина была в том, что медные пластины покрывались пузырьками водорода, который выделялся при работе элемента; при этом активная поверхность металла сильно уменьшалась.

Чтобы устранить все эти недостатки, француз Лекланше придумал элемент, который служит нам до сих пор. В цинковую гильзу помещается электролит – раствор нашатыря (хлористого аммония), туда же опущен угольный стержень, обмотанный марлей с перекисью марганца в ней. Таким образом, угольный стержень хотя и находится в электролите, но последний проникает к нему только через слой перекиси марганца, который и поглощает водород, выделяющийся на угольном электроде. В результате элемент Лекланше почти "не устает" до самого конца срока действия.

Остается добавить, что электролит в современных элементах Лекланше не жидкий, а в виде пасты или густого киселя. Тогда даже при повреждении корпуса жидкость не вытекает.

Инструменты