Prohlížíte si webovou stránku pro zákazníky z: Czech Republic. Na základě údajů o poloze doporučená verze stránek pro Vás je USA / US
Panel zákazníka
Váš košík
Registrace

Alessandro Volta – hrabě, který neuvěřil žábě

2021-02-18

Alessandro_Volta

Nezáleží na tom, jak to začne, záleží na tom, jak to skončí. Takto lze stručně řečeno popsat biografii Alessandra Volty, který se narodil 18. února 1745 v Itálii. Začátky opravdu nebyly snadné. Pochybnosti o budoucnosti objevitele, jehož jméno bylo zvěčněno v soustavě SI, měli dokonce i jeho blízcí. Obávali se, že by mohl být opožděný ve vývoji, protože malý Alessandro v pěti letech stále neuměl mluvit. Hodně se změnilo, když se dostal na jezuitskou školu, kde se ukázalo, že nejenže není intelektuálně horší než jeho vrstevníci, ale daleko je převyšuje. Poměrně rychle se odmítl vydat na dráhu právníka, kterou mu naplánovali příbuzní, a ponořil se do světa fyziky a elektřiny, jež ho zajímaly od raného věku.

Velký význam pro kariérní rozvoj Alessandra Volty a jeho budoucí úspěchy měla korespondence, kterou vedl s vědci po celém světě. Za zmínku stojí zejména dva z nich – prvním byl Giovanni Beccaria, který nevěřil Alessandrovým nápadům. Nechtěl však své pochybnosti otevřeně vysvětlovat, místo toho naléhal na mladého fyzika, aby experimentoval, což mělo dokázat jeho chyby. Skutečnost, že Volta přijal výzvu zkušenějšího vědce, iniciovala četné experimenty, které ho později dovedly k nejdůležitějším objevům. Můžeme jen hádat, jak by dopadl Voltův osud, kdyby se Beccaria rozhodl pro méně jemnou kritiku.

Dalším vědcem, s nímž vedl Volta vzrušenou korespondenci, byl Luigi Galvani. Pracoval ve stejné době na fenoménu takzvané živočišné elektřiny. Byl přesvědčen, že v těle žáby, na kterém experimentoval, je vytvářena elektřina, která způsobuje kontrakce ve svalech zvířete. Volta měl o této teorii pochybnosti a zdroj proudu hledal spíše v kovech, mezi nimiž bylo žabí tělo rozepnuto a které sloužilo jako vodič. Spor probíhající kolem tohoto tématu vyústil ve vytvoření prvního galvanického článku (který Volta pojmenoval na počest svého přítele). Volta dokázal své argumenty tím, že postavil článek z destiček zinku, stříbra a papíru namočeného ve slané vodě, která sloužila jako elektrolyt. Nespokojil se však s tím a v průběhu další práce zkombinoval několik těchto článků a poté představil svůj vynález, označovaný jako voltaicka hromada, samotnému Napoleonovi Bonaparte, který ocenil význam objevu, a udělil vynálezci titul hraběte a také jej ocenil nejvyšším národním vyznamenáním – Čestnou legií. Úspěch ve skutečnosti významně ovlivnil vývoj vědy, protože voltaická hromada byla mnohem pohodlnějším zdrojem proudu než používané v té době Leydenské láhve. Zajímavostí je, že vyznamenání a tituly udělené Napoleonem se pro vědce ukázaly být problematické a donutily ho na nějakou dobu uprchnout a skrývat se, když císař prohrál válku a byl poslán do vyhnanství na Elbu. Naštěstí jeho znalosti a talent se ukázaly být důležitější než politické vazby, takže se Volta mohl brzy vrátit zpět do světa vědy a stal se ředitelem Fakulty fyziky a matematiky v Pávii.

Je třeba zdůraznit, že článek byl největším, ale ne jediným objevem Volty. V roce 1775 vyvinul elektrofor (nezávisle na dříve postaveném Johanem Wilckem modelu), později sestavil kondenzátor a elektroskop používaný k detekci elektrického náboje. Italskému vynálezci, který se kromě fyziky zajímal také o chemii, vděčíme za objev metanu a četné experimenty s jeho vlastnostmi, které měly v budoucnu ovlivnit vývoj technologie spalovacích motorů. Volta při hledání praktických použití metanu mimo jiné vyvinul elektropneumatickou pistoli, ve které směs vzduchu a hořlavého plynu byla zapalována elektrickou jiskrou. Aby jí získal, použil dříve sestavený elektrofor.

Objevení chemické reakce jako stabilního zdroje energie umožnilo vývoj výzkumu elektřiny. Italovo dílo posloužilo jako nástroj pro první experimenty s elektromagnetismem, které vedly k vynálezu elektrických motorů. Voltův článek usnadnil popis takových fyzikálních jevů, jako je intenzita elektrického proudu a odpor, ale také vývoj měřicích nástrojů a další teoretickou práci.

Metoda výroby elektrického proudu chemickou reakcí přispěla nejen k rozvoji vědy. Po mnoho let byla jednou z nejrozšířenějších metod získávání elektřiny. Jednorázové baterie, které používáme v zařízeních každodenní potřeby, fungují podobně jako přístroje vyvinuté italským vynálezcem. Po celá léta byly jejich konstrukční a výrobní technologie vylepšovány, což v důsledku vedlo k uvedení na trh zinkových a uhlíkových článků („běžných“), lithiových a nakonec i alkalických (tedy zásaditých). Obdobným řešením jsou také elektrolytické články, které se hovorově označují jako akumulátory. Uvnitř nich nedochází ke spontánním chemickým reakcím, tyto jsou vyvolávány dodáním na elektrody příslušného rozdílu potenciálů. Po odpojení uchovává akumulátor elektřinu, která může být uvolněna uzavřením obvodu. K Těmto jevům dochází např. uvnitř olověných akumulátorů, jež jsou běžně používány v automobilovém průmyslu. Je to avšak také princip fungování lithium-iontových, lithium-polymerních, niklově-kovových článku atd. Tyto technologie využíváme v mobilních telefonech, noteboocích, hračkách a mnoha dalších mobilních zařízeních, která každodenně připojujeme k nabíječkám.

Je třeba také poznamenat, že Italův vynález se neskládal jen z jednoho páru elektrod – ale z jejich série. Metoda sériového připojení článků se stále používá při výrobě mnoha zdrojů energie. To, co se ve Voltově době nazývalo „hromádkou“, se dnes označuje jako „baterie“. Nejoblíbenější, masově vyráběné články, vytváří jmenovité napětí 1,5 V nebo 3,7 V DC. Napájení mnoha zařízení však nejčastěji vyžaduje větší rozdíl potenciálů. Proto se ve výrobcích obvykle nachází zásobník, „košík”, ve kterém umísťujeme se správnou polaritou jednotlivé články (např. oblíbené „tužkové baterie“). Články se zapojí do série, což vede k vyššímu napětí. Totéž platí například v případě bezdrátového elektrického nářadí. K jeho napájení se používají soubory několika elektrolytických článků.

Kromě četných ocenění byl Alessandro Volta poctěn jedinečným způsobem. Na jeho počest byla pojmenována jednotka elektrického napětí. „Volt“ je odvozen od jména slavného Itala. Dnes se základní elektrické a elektronické měření provádí pomocí voltmetrů, zatímco detekce rozdílů potenciálů je základním principem fungování osciloskopů, analyzátorů logických stavů a mnoha dalších nástrojů. Není pochyb o tom, že Alessandro Volta nebyl jen velkým vědcem, ale také průkopníkem, jehož teoretická práce je hlavním základem moderních technologií.

TAKÉ SI PŘEČTĚTE

Váš prohlížeč již není podporován, stáhněte si novou verzi