Dnes sa narodil taliansky fyzik Alessandro Volta, celým menom Gróf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta.
Alessandro Volta zostrojil prvý elektrický článok a kondenzátor. Je po ňom pomenovaná aj jednotka elektrického napätia (volt). Bol vo Veľkej Británii členom prestížnej Kráľovskej spoločnosti v Londýne i Francúzskej akadémie vied.
Rodisko a škola
Narodil sa 18. februára 1745 v talianskom meste Como na brehu nádherného jazera, obkľúčeného strými horskými svahmi. Narodil sa do šľachtickej rodiny, jeho otec Filippo Volta mal svoj rodokmeň vysledovaný až do počiatku 15. storočia.
Synáčik Alessandro ale zpočiatku rodine radosť nerobil. Vyzeral tak nejak...zabrzdene. Ba priam tupo. Až do štyroch rokov sa nenaučil rozprávať, takže sa rodina domnievala, že bude hlúpy nadosmrti. To sa ale nestalo. Po onom štvrtom roku sa náhle premenil a už v siedmich patril kj najlepším žiakom v škole. Ako to jeho otec neskôr komentoval:
"Mal som doma diamant a netušil som to."
Vyučovali ho Jezuizi a čoskoro objavili jeho neobvyklé jazykové nadanie. Mal skvelú pamäť a skoro sa naučil latinsky a francúzsky, neskôr zvládol nemčinu, holandštinu, španielčinu, klasickú géčtinu a dokonca aj ruštinu. Vyzeralo to na skvelú kariéru na humanitných štúdiách.
Lenže mladého Voltu bavila predovšetkým chémia. K nej sa neskôr pridala i fyzika a hlavne elektrina. Tým dal nakoniec prednosť pred štúdiom práv, ktoré mu vybrali rodičia.
Namiesto dráhy duchovného prestúpil na kráľovský seminár a začal sa zaoberať elektrickými pokusmi. Už v roku 1769 publikoval Volta stať "O príťažlivosti elektrického ohňa a javoch s tým súvisiacich", v ktorej zverejnil svoju hypotézu o súvislosti elektriny a magnetizmu.
Univerzita
V roku 1774 sa stal profesorom fyziky na Kráľovskej škole v meste Como, kde pokračoval v experimentoch s elektrinou. O päť rokov neskôr prešiel na univerzitu v Pavii, kde pôsobil až do roku 1804. Upozornil na seba epochálnymi objavmi v oblasti elektriny. Stal sa známym aj v najvyšších kruhoch. V čase, keď bolo Taliansko pod vplyvom Francúzska, ho Napoleon I. v roku 1810 povýšil na grófa a vymenoval za senátora Lombardského kráľovstva. Cisár František vymenoval Voltu v roku 1815 za riaditeľa filozofickej fakulty na univerzite v Padove.
Zaoberal sa javmi vznikajúcimi pri kontakte dvoch kovov. Pri výskume sa dozvedel o pokusoch Luigiho Galvaniho, ktorý experimentoval so žabími stehienkami, pričom spozoroval, že ich svaly sa sťahujú pri dotyku skalpelom.
Volta správne vysvetlil Galvaniho pokusy tak, že zdrojom elektrickej energie nie je živočíšna sila, ale reakcia kovov. Na základe pokusov s kovmi v tekutinách dospel k zostrojeniu zdroja elektrickej energie - batérie.
Ďalším v tom čase populárnym prístrojom, ktorý bol prisudzovaný Voltovi (on ho však len vylepšil), bol elektrofór (zariadenie na výrobu statickej elektrickej energie) pozostávajúci z kruhových platní (vodivej a nevodivej), na ktorých vznikala trením statická elektrina. Elektrofór umožňoval verejné demonštrovanie malých elektrických výbojov, čo bola vo svojej dobe obľúbená šou. Volta je aj autorom kondenzátora. V neskoršom veku sa zaoberal meteorologickými pozorovaniami.
Spútal statickú elektrinu (kondenzátor)
Statická elektrina bola známa tisícky rokov, avšak celú tú dobu taktiež nepochopená. Storočia sa nepodarilo dôjsť ďalej, než len k iskreniu a elektrickým šokom. Aj po objasnení niektorých základných zákonitostí predstavovala elektrina stále veľkú záhadu, ktorej podstatu nikto nechápal. Neexistoval totiž žiadny trvalejší zdroj, ktorý by umožnil jej skúmanie. Bolo potrebné ju spútať.
A potom prišiel Volta a spútal ju.
Statickú elektrinu pouznali už starí Gréci, ktorí vedeli, že trením jantáru je možné jeho kúsky priviesť do stavu, v ktorom priťahuu malé okolné častice. A pretože jantár sa grécky povie „elektron“, máme tu dnes elektrinu.
V polovici sedemnásteho storočia neúnavný experimentátor Otto von Guericke zistil, že keď rýchlo otáča guľou zo síry a drží na nej ruku, vytvára čosi podobného jantáru, pretože ku guli boli tiež priťahované malé častice. Alebo tiež nie, alebo boli naopak odpudzované. Guericke netušil, že vyrobil prvý elektrostatický generátor.
Trvalo takmer storočie experimentov a vylepšovania, kým sa v rokoch 1745-46 podarilo zostrojiť prístroj, ktorý to zvláštne elektrické fluidum dokázal zachytiť. Pretože vtedy panovala predstava, že ide o akúsi formu neviditeľnej tekutiny, použili obaja objavitelia von Kleist a van Musschenbroek formu fľaše, v ktorej podľa ich predstavy mohla byť táto tekutina zachytená.
Tento prvý kondenzátor bol objavený čírou náhodou, pretože von Kleist držal fľašu v ruke a tá tým pádom fungovala ako jedna z elektród kondenzátora. Fľaša bola naplnená vodou, čo bola ona druhá elektróda. Trvalo niekoľko rokov, než sa podarilo dosiahnuť konečnú koncepciu, keď fľaša bola vnútri aj zvonka pokrytá kovovým plátkom a skrz jej hrdlo bolo zaistené pripojenie vnútornej elektródy. Nikto v tejto dobe nemal najmenšie tušenie, že forma fľaše je pritom úplne zbytočná.
Prvý veľký objav urobil v roku 1776. Bol upozornený na zvláštny horľavý plyn, ktorý vraj bolo možné nájsť v istej bažinatej oblasti. Voltu niečo také zaujalo a jal sa tento fenomén skúmať. Vyrazil na rybársky výlet na Lago Maggiore, čo vzhľadom na fakt, že sa písal druhý november, nebolo práve príjemné.
Počas veslovania blízko rákosových sitín si všimol, že z dna stúpajú stĺpce bubliniek. Tento fenomén pozoroval predovšetkým v na plytčinách blízko brehu. Voltovi sa podarilo plyn zachytiť do baniek a zistil, že plyn skutočne horí.
To bol prelomový objav, pretože až do tejto doby bol ako jediný horľavý známy banský plyn. Preto bolo vtedajšími vedcami predpokladané, že tento plyn pochádza z minerálnych procesov. Volta vďaka svojim nálezom správne konštatoval, že ide o plyn vznikajúci biologickými procesmi z rozpadajúcich sa tiel rastlín a živočíchov. Pomenoval ho „horľavý vzduch z močarísk“. Dnes mu hovoríme metán.
Aj naďalej s plynom experimentoval. Podarilo sa mu ho zapáliť pomocou iskry zo svojho elektroforu a navrhoval, že by bolo možné plyn používať na svietenie, čím predbehol o pár desiatok rokov svoju dobu. Vymyslel dokonca aj „elektrickú pištoľ“, kde bol metán privedený iskrou k výbuchu a vymrštil korkový náboj z hlavne.
Zaujímavá, aj keď trochu nepraktická myšlienka. Len ťažko si možno predstaviť vojakov v prvej línii s tlakovými nádobami na chrbte a Volta bol v tomto realista, takže svoj vynález bral len ako hračku a bol veľmi prekvapený, ako sa ním stal populárny.
Zaujímavé nápady ho neopúšťali. Navrhol napríklad možnosť používať výboje z Leydenských fliaš na prenos správ. Predstavoval si to tak, že z mestečka Como bude do Milána natiahnutý drôt, do neho privedená elektrina z výboja z fľaše, no a na druhom konci bude pripojená jeho elektrická pištoľ, ktorá výstrelom dá signál, že správa dorazila. Cesta k telegrafu bola podstatne zložitejšia, ale myšlienka to bola pozoruhodná.
V roku 1778 sa uvoľnila profesúra fyziky na univerzite v Pavii, ktorú Volta rád prijal a strávil tu ďalších takmer štyridsať rokov, v ktorých urobil svoje najvýznamnejšie objavy. Študoval tu napríklad atmosférickú elektrinu a vytvoril jednu z prvých teórií, ako vlastne atmosférická elektrina vzniká.
Ako prvý skúmal izobarický dej a sformuloval príslušnú teóriu, ale neskôr bola zásluha pripočítaná Gay-Lussacovi a Daltonovi, ktorí zákonitosti popísali lepšie a detailnejšie.
Voltov stĺp
Získal svetovú slávu vynájdením prvej galvanickej batérie, tzv. Voltovho stĺpu. Voltov stĺp sa skladá z niekoľkých párov zinkových a medených kotúčov, ktoré boli namáčané v slanej vode. Usporiadanie bolo takéto: Na medený kotúč sa položil zinkový, potom súkenný, zase medený, zinkový, súkenný kotúč atď. Konce stĺpa (medený a zinkový) Volta nazval pólmi. Na jednom z nich sa objavila kladná a na druhom záporná elektrina. Ak sa tieto dva póly spojili vodičmi, prechádzal nimi dosť silný, dlhotrvajúci elektrický prúd. Takto presvedčivo dokázal neudržateľnosť predstáv zástancov živočíšnej elektriny, ktorí tvrdili, že v Galvaniho pokusoch je zdrojom prúdu živočícha elektrina. Volta oznámil svoj vynález v liste prezidentovi Londýnskej kráľovskej spoločnosti 20. marca 1800. Písal:“.. prístroj, o ktorom hovorím a ktorý Vás bezpochyby prekvapí, nie je nič iné ako niekoľko rozličných dobrých vodičov, usporiadaných určitým spôsobom. Tridsať, štyridsať, šesťdesiat alebo viac kusov medi alebo lepšie striebra, na každom z nich je položený kus cínu alebo lepšie zinku a rovnaký počet vrstiev vody alebo inej kvapaliny, ktorá lepšie vedie elektrinu než voda, ako napr. slaná voda, lúh a pod., alebo kúsky lepenky, kože a pod., ktoré sú dobre zmáčané touto kvapalinou. Tieto kusy sa vložia medzi rozličné kovy. Také striedavé usporiadanie troch rôznych vodičov, to je všetko, z čoho môj nový prístroj pozostáva....“.
Parížska Akadémia pozvala Voltu, aby o svojich objavoch prednášal.
Dňa 7. a 21. novembra 1801 odznela Voltova prednáška v parížskej akadémii o jeho „stĺpe“ a zákone kontaktného napätia. Prítomný bol aj prvý konzul, Napoleon Bonaparte. Správa o Voltovom vynáleze sa bleskovo rozšírila po Európe. Pokusy s Voltovým stĺpom sa mnohokrát opakovali a už na začiatku 19. storočia priviedli bádateľov k významným objavom. Prezident Kráľovskej spoločnosti oboznámil s Voltovou správou priateľa Carlislea, ktorý spolu s Nicholsonom skonštruoval Voltov stĺp zo 17 článkov a pomocou neho sa im podaril elektrolytický rozklad vody. Pokus s rozkladom vody zopakoval a zdokonalil v Anglicku Davy, v Nemecku Ritter a v Rusku Petrov. Volta mnoho cestoval a udržiaval osobné styky s vtedajšími vedcami. Tak v Švajčiarsku navštívil Voltaira, v Anglicku Priestleya. Na pozvanie banskoštiavnického profesora Ruprechta z banskej vysokej školy navštívil roku 1782 Volta Banskú Štiavnicu. Voltovu priekopnícku prácu ocenili už za jeho života.
Roku 1791 bol zvolený za člena Londýnskej kráľovskej spoločnosti a vyznamenaný zlatou medailou. Mnohé zahraničné akadémie ho pozývali, no Volta odmietal pozvanie, pretože nechcel opustiť svoju vlasť. Po demonštrácii Voltovho stĺpu v Paríži ho zahrnuli vyznamenaniami a poctami. Dostal aj vyznamenanie od Napoleona. Volta chcel už roku 1804 odísť na odpočinok. No jeho žiadosť Napoleon Bonaparte, ktorý obsadil v tom čase severné Taliansko, zamietol. „Nemôžem súhlasiť s uvoľnením Voltu“, písal Napoleon, „ak ho práca ako profesora vyčerpáva, nech ju obmedzí. Môže mať hoci jednu prednášku ročne. Univerzita v Pavii by bola zasiahnutá do srdca, keby som pripustil, aby také slávne meno na zozname jej členov bolo prečiarknuté, a napokon, dobrý generál musí zomrieť na poli cti.“
Ďalšie fakty
Alessandro Volta sa právom radí aj medzi vynálezcov. Okrem elektroforu alebo Voltovho elektrického článku skonštruoval taktiež elektrometer a zariadenie, ktoré sa dá popísať ako predchodca dnešných kondenzátorov.
Veľkú pozornosť pri svojom bádaní venoval tiež vyvráteniu teórie "živočíšnej elektriny", na ktorú prišiel iný známy vedec Luigi Galvani pri pokusoch so žabými stehienkami. Žabie svalstvo reagovalo na dotyk kovu. Volta bol presvedčený, že príčinou tohto prúdu sú samé kovy a hovoril o elektrine "kovovej".
Sú po ňom pomenované:
- Volt: Jednotka elektrického napätia resp. elektrického potenciálu je VOLT. Rozdiel potenciálov je 1 volt, ak je na prenesenie náboja 1 coulomb z miesta nižšieho potenciálu na miesto vyššieho potenciálu potrebné vykonať prácu 1 joule. Napätie medzi koncami vodiča je 1 volt, ak stály prúd 1 Ampér vo vodiči dodáva výkon 1 Watt. Ak ho chceme zmerať, tak prístroj na meranie elektrického napätia sa nazýva voltmeter a zapája sa paralelne k meranému napätiu.
- Fotovoltaika: V súčasnosti si pripomíname meno významného talianskeho fyzika termínom "fotovoltaický", čo znamená premenu svetelnej energie na elektrickú. Používa sa v súvislosti s modernými alternatívnymi zdrojmi energie - slnečnými elektrárňami.
- Je po ňom pomenovaný kráter Volta na privrátenej strane Mesiaca.
-
Na úvodných súradniciach by ste mohli kúpiť nejaké batérie, ale kešku tam nehľadajte.
Zadanie
Na získanie súradníc si budete musieť oprášiť základy fyziky.
N = Máme spotrebič, ktorý má výkon 9kW pri prúde 186,993A. Vypočítajte napätie.
E = Máme spotrebič, ktorý má výkon 1kW pri prúde 58,181A. Vypočítajte napätie.
Posledný edit pred archívom: Bonusové číslo V=64