伏打
光生伏打效应
光生伏打效应光生伏打效应是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象,是当物体受光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。
严格来讲,包括两种类型:一类是发生在均匀半导体材料内部;一类是发生在半导体的界面。
虽然它们之间有一定相似的地方,但产生这两个效应的具体机制是不相同的。
通常称前一类为丹倍效应[1],而把光生伏打效应的涵义只局限于后一类情形。
当两种不同材料所形成的结受到光辐照时,结上产生电动势。
它的过程先是材料吸收光子的能量,产生数量相等的正﹑负电荷,随后这些电荷分别迁移到结的两侧,形成偶电层。
光生伏打效应虽然不是瞬时产生的,但其响应时间是相当短的。
1839年,法国物理学家A. E. 贝克勒尔意外地发现,用两片金属浸入溶液构成的伏打电池,受到阳光照射时会产生额外的伏打电势,他把这种现象称为光生伏打效应。
1883年,有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应。
后来就把能够产生光生伏打效应的器件称为光伏器件。
当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会产生光生伏打效应。
光生伏打效应使得PN结两边出现电压,叫做光生电压。
使PN结短路,就会产生电流。
编辑本段原理半导体界面包括有:由于掺杂质不同而形成的P型区和N型区的界面,即PN结;金属和半导体接触的界面;不同半导体材料制成的异质结界面以及由金属-绝缘体-半导体组成的 MIS系统的界面。
在这些界面处都存在有一个空间电荷区,其中有很强的电场,称为自建电场。
光照产生的电子-空穴对,在自建电场作用下的运动,就是形成光生伏打效应的原因。
下面以PN结为例进一步具体说明。
在PN结交界面处N区一侧带正电荷,P区一侧带负电荷,空间电荷区中自建电场的方向自N区指向P区。
由于光照可以在空间电荷区内部产生电子-空穴对,它们分别被自建电场扫向N区和P区,就如同有一个电子由P区穿过空间电荷区到达N区,形成光致电流。
在空间电荷区附近一定范围内产生的电子-空穴对,只要它们能通过扩散运动到达空间电荷区,同样可以形成光致电流,光照产生的电子和空穴扩散运动所能走的距离为扩散长度。
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伏打
伏打,A.伏打,Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio V olta (1745~1827) 意大利物理学家,对电流的早期研究作出了重要贡献。
1745年2月18日生于科莫。
1774~1779年任科莫大学预科物理学教授,1779~1815年任帕维亚大学实验物理学教授,1815年受任为帕多瓦大学哲学系主任。
1791年英国皇家学会聘请他为国外会员,3年后又因创立伽伐尼电的接触学说而授予他科普利奖章。
1801年拿破仑一世召他到巴黎表演电堆实验,并授予他金质奖章和伯爵称号。
1803年当选为巴黎科学院国外院士。
1827年3月5日在科莫逝世。
伏打从1765年开始从事静电实验研究。
1769年他发表了静电学著作《论电的吸引》。
1775年他发明了起电盘(静电起电机)。
1778年他提出了电的张力即相当于电位差的概念;建立了导体的电容□、电荷□及其张力□之间的关系式:□=□□。
1787年他发明了灵敏的麦秸静电计。
1780年,博洛尼亚大学的解剖学和生理学教授L.伽伐尼在解剖青蛙时偶然地发现蛙腿的痉挛。
伽伐尼将这一现象归因于“动物电”。
伏打注意到伽伐尼的发现,1792年着手研究。
他首先测量引起蛙腿痉挛的最小张力,作了许多动物电实验。
在1793年他全然否定了动物电的存在,提出了闻名的电的接触学说。
他以不同金属联成的环接触蛙腿及其背,从而成功地使活青蛙痉挛。
他通过实验还观察到电不仅产生颤动,而且影响视觉和味觉神经:由二种金属联成的弯杆,一端放到眼睛附近,当另一端与嘴接触的瞬间有光亮感;用一根导线连接二个不同金属币,将其一放在舌尖上会感觉到苦味。
伏打由此猜测,这些实验中最根本的是不同金属的接触。
他进一步以电容式验电器来证实:在两种金属连接的棒中,电容器虽有微弱的电但并不显示出电张力;当移开电容器的一块金属板时,电张力增大,静电计的麦秸就分开了。
伏打由此断言,伽伐尼电产生于两种不同金属的接触(见接触电现象)。
伏打电堆
伏打电堆1800年3月20日,意大利教授伏打发明了世界上第一个发电器——伏打电堆,也就是电池组,开创了电学发展的新时代。
说到伏打电池的发明还有一段有趣的故事。
这要从电流的发现者伽伐尼说起,伽伐尼是伏打的好朋友,他是一名解剖学家和生物学家,他的妻子因健康原因要经常吃蛙腿。
1780年的一天,伽伐尼把青蛙剥皮后,放在靠近起电机旁的桌子上。
当他妻子偶然拿起电机旁的外科手术刀时,刀尖上了蛙腿外露的小腿神经,蛙腿抽动起来,好像活的一样。
她把这件事告诉了伽伐尼。
伽伐尼重复了这个试验,他把蛙腿放在玻璃板上,用两把叉子,一个叉尖是铜的,另一个叉尖是铁的,去碰蛙腿的神经和肌肉,生碰一下,蛙腿就引缩一次。
为了探究这个现象的原因,伽伐尼选择了各种不同的条件,重复这个实验。
开始,伽伐尼用铜丝把青蛙与铁窗相连,在雨天和晴天作实验,青蛙的腿都痉挛。
接着,他只用铜丝去接触蛙腿,蛙腿却不发生痉挛。
后来,他找了一间封闭的房间将青蛙放在铁板上,用铜丝去触它,结果和以前一样,又发生了收缩,这就排除了外来电的可能性。
伽伐尼选择不同的日子,不同的时辰,用各种不同的金属多次重复,总是得到相同的结果,只是在使用某些金属时,收缩更强烈而已。
后来他又用各种不同的物体来做这个实验,但用诸如玻璃、橡胶、松香、石头和干木头代替金属,都不出现这个现象。
进一步的实验使伽伐尼认为蛙的神经中有电源,很可能是从神经优越性到肌肉的特殊电流质引起的“动物电”。
伽伐尼的实验使许多科学家感到惊奇。
伏打在1792-1796年重复伽伐尼的实验时发现,只要有两种不同金属互相接触,中间隔以湿的硬纸、皮革或其他海绵状的东西,不管有没有蛙腿,都有电流产生,从而否定了动物电的观点。
伏打认识到蛙腿收缩只是放电过程的一种表现,两种不同金属的接触才是电流现象的真正原因。
根据各种金属接触的实验结果,伏打列出了锌-铅-锡-铁-铜银-金的次序,这就是著名的伏打序列。
其中两种金属相接触时,位于序列前面的都带正电、后面的带负电。
伏打电堆在生活中的运用
伏打电堆在生活中的运用
哎,你听说过伏打电堆吗?我觉得这个东西好神奇啊!你知道它在咱们生活中都有哪些用处吗?让我来给你讲讲吧。
伏打电堆,听起来好像很深奥的样子,其实就是一种可以把化学能变成电能的装置。
它里面装了一些特殊的液体和金属片,当这些金属片和液体接触的时候,就会产生电流。
好神奇吧?
你可能觉得,这么高级的东西,肯定和咱们小学生没什么关系。
可是,你错了!其实,伏打电堆就在咱们身边,悄悄地服务着咱们呢。
你记得那个会亮的小夜灯吗?晚上起来上厕所,一按开关,它就亮了起来,照亮咱们的路。
那个小夜灯里面,可能就藏着一个伏打电堆呢!它默默地工作着,给小夜灯提供能量,让咱们在黑夜里也能看清楚。
还有,你玩过那个会响的音乐贺卡吗?一打开它,里面就会响起美妙的音乐。
那个音乐贺卡里,也可能有伏打电堆的功劳。
它就像是一个小小的发电站,给贺卡里的音乐芯片提供电力,让咱们在节日里收到更多的快乐。
除了这些,还有很多地方都用到了伏打电堆。
比如,有些手表、计算器,甚至是一些玩具,都可能用到它。
它就像是一个看不见的魔法师,给咱们的生活带来了很多便利和乐趣。
我觉得,伏打电堆真的很了不起。
它虽然看起来很普通,但却有着无穷的能量。
它让我们的生活变得更加丰富多彩,也让我们的世界变得更加美好。
所以,咱们要珍惜它,好好利用它,让它为咱们的生活带来更多的惊喜和便利。
伏打
伏打
伏打(Alessandro Volta,1745~1827)意大利物理学家。
1745年2月18日生于科莫。
学生时代就会对自然科学有浓厚兴趣。
1774~1779年任科莫大学预科物理学教授。
1779~1815年任帕多瓦大学哲学系主任。
1819年退休后回到故乡科莫。
1827年3月5日在该地逝世。
伏打自1765年开始从事静电实验研究,1769年发表静电学著作《论电的吸引》。
1775年发明树脂起电盘,1781年发明灵敏的麦秸验电器。
1782年建立了导体电容C、电荷Q及其电势V之间的关系式。
伏打在科学上的主要贡献是发明伏打电堆。
当他得悉伽伐尼“动物电”的实验消息后,于1791
年着手研究这一现象。
经过大量实验,他否定了“动物电”学说,提出了电的“接触”学说,指出伽伐尼电产生于两种不同金属的接触。
在这项研究的基础上,他提出了著名的“伏打序列”。
他称金属为第一类导体,湿物体为第二类导体,如果回路中同时存在两类导体,就能够产生电流。
1800年初,他发现了能够十分明显地增强该效应的方法,从而发明了“伏打电堆”。
1800年3月20日他宣布了这项发明,引起极大轰动。
这是第一个可以产生稳定、持续电流的装置,为电学研究开创了新局面。
1801年拿破仑一世召他到巴黎表演电堆实验,授予他金质奖章和伯爵称号;1803年当选为法国科学院外国院士。
他的其他研究成果还有:1776年发现甲烷,测定了空气的膨胀系数。
为了纪念他在电学上的贡献,根据他的姓氏把电动势、电势差、电压的单位命名为伏特(volt)。
伏打
伏打
一、生平简介
伏打(1745~1827年),意大利物理学家。
1745年2月18日,出生于科摩,成年后出于好奇,才去研究自然现象。
1774年,伏打担任科摩大学预科物理教授。
同年发明了起电盘,这是靠静电感应原理提供电的装置。
伏打还研究了化学,进行各种气体的爆作试验。
1779年他担任巴佛大学物理教授。
1782年他成为法国科学学会的成员。
1791年又被选为伦敦皇家学会的会员。
1794年,伏打由于在电学、化学上的贡献,荣获柯普莱奖章。
1800年他宣布发明了伏打电堆。
1801年拿破仑在巴黎召见伏打,法国科学院赠予伏打一枚金质勋章。
伏打发明电堆时已经50多岁了,他绝没有想到持续电流对以后的影响会有那么大,他也没有再作进一步的研究,一直在巴佛大学任教。
1819年伏打退休回到故乡,于1827年3月5日逝世。
二、科学成就
伏打的主要成就是发明了伏打电堆。
伏打在伽伐尼实险的基础上,致力研究两种不同金属的接触。
他得出了新的结论,认为两金属不仅仅是导体,而且是由它们产生电流的。
用伏打自己的话来说:金属是真正的电流激发者,而神经是被动的。
伏打并把这种电流命名为“金属的”或“接触的”电流。
伏打不仅发现两种不同金属接触时会发生电流效应,而且发现当金属浸入某些液体时,也会有同样的效应。
伏打开始是用几只碗盛了盐水,把几对黄铜和锌做成的电极连接起来,就有电流产生。
光生伏打效应
光生伏打效应
光生伏打效应,又称为大气雷电弧击效应,是一种极端天气现象,也是空中最强大的电磁能量。
它的现象发生在高空的雷暴中,主要由静电和空气的放电而产生。
它的出现可以横贯云层,从雷暴云的一侧到另一侧,在空中伸展出巨大的放电流,在雷暴云上方高空出现几乎是直线的放电弧,它们可以达到绝缘层的极限高度,跨越两万多米的距离从一端到另一端,从而形成弧形电流花纹。
光生伏打效应发生时,整个星空都会因其发光而闪烁。
当弧形放电力场发生时,空中弥漫着熊熊白色的光,整个天空都显得神圣而可怕,远处的地面也会不断闪烁,像是天上的璀璨星辰照耀在大地上。
每次当光生伏打出现时,观察者都会流连忘返,痴迷于它的美丽。
光生伏打效应的形成是由于大气层中的静电和空气的放电所引
起的,这种放电又可分为直接放电和电压差法两种。
直接放电是指雷暴中云之间发生的直接电流放出,而电压差法是指在两个不同云层之间形成的电势差,使得两个云层之间产生电流放出。
光生伏打效应有其独特的生态作用,它可以在大气中扩散电子、氧离子及其它微粒,从而影响大气环境特性,甚至可以改变气象系统。
此外,光生伏打事件也可能影响空中的雷电,使空中的光流受到干扰,从而影响天气系统。
当发生特殊的天气情况时,光生伏打会变得更加强烈,其中甚至会有可见的火球现象出现,这种火球现象会沿着飞机驾驶舱穿过,放出微小的火焰。
光生伏打效应是大气中最强烈的电磁能量,其发生时整个星空都会因其发光而闪烁,给观察者以强烈的视觉冲击。
其形成是由于大气层中的静电和空气的放电所引起的,它不仅具有美丽的外观,而且还具有重要的生态作用,可以影响大气环境和气象系统,也可能引起飞机航行的干扰。
伏打电堆的发电原理
伏打电堆的发电原理
伏打电堆是一种基于化学反应产生电能的设备,它的发电原理可以总
结为以下几个方面。
一、构成原理
伏打电堆是由许多片金属和非金属片交替叠放而成的,这些片在间隔
层内会通过电解液相互连接。
根据不同的组合方式,可以构成不同的
伏打电堆,如经典的铜锌伏打电堆、铝箔纸伏打电池等。
二、化学反应
伏打电堆的发电过程依赖于两种不同的化学反应,即氧化还原反应和
单质反应。
以铜锌伏打电堆为例,其中铜片会被氧化,锌片会发生单
质反应,在这两个过程中释放出了电子和离子,形成了电势差。
三、电子流动
在伏打电堆中,电子会从锌片流向铜片,因为锌片的电子亲和力较小,容易失去电子,而铜片的电子亲和力大,可以吸收电子。
这样,电子
流动产生的电流就可以在电路中运动,形成电能输出。
四、热释电效应
伏打电堆中的化学反应也会释放热能,这种热能的释放又被称为热释
电效应。
热能的释放可能会使伏打电堆产生温度变化,从而影响化学
反应的速率和电能的输出。
总体来说,伏打电堆的发电原理基于化学反应和电子流动的原理,它
可以通过简单的构造和化学材料来实现电能的输出。
伏打电堆虽然已经不再是现代电力工业的主流技术,但它对电学科学的发展和普及起到了非常重要的作用。
光生伏打效应和光生伏特效应
光生伏打效应和光生伏特效应光生伏打效应和光生伏特效应是现代物理学中的两项基础研究课题,也是许多其他学科领域的研究重点。
本文将着重讨论这两种现象的原理、应用与未来发展。
一、光生伏打效应光生伏打效应,也称为外光电效应或基表面光电效应,是指在光照射下,电子从金属表面逸出的现象。
它是物理学家继电磁感应和静电场效应之后第三个证实光具有电磁波特性的实验,也是光子(光子被视为光量子)概念确定的重大事件之一。
1905年,爱因斯坦以黑体辐射理论为基础,提出了光子假说,认为光以粒子的形式存在。
他进一步认为,金属表面吸收一定能量的光粒子后,可将其转化为能够逸出金属表面的电子,并推导出与实验结果一致的公式:eV=hν-φ,其中,e是电量,V是逸出电子的动能,h是普朗克常数,ν为三分之二级的光频率,φ为金属的逸出功。
该公式被称为“爱因斯坦光电效应方程”,为电量子力学的重要基石之一。
光生伏打效应的原理是基于光电子最基本的性质——光能将电子从原子或分子系统中释放出来。
当光子与金属接触时,由于光的能量足以克服金属电子的束缚力(逸出功),这些电子便从金属表面逸出,以高动能的形式离开金属表面。
当金属表面被光子照射时,它吸收光能,将其转化为电子的动能,从而使得光对电荷的影响明显。
这种现象在光电热转换、太阳电池等领域中有着广泛应用。
二、光生伏特效应光生伏特效应是在半导体器件中产生的另一个重要现象。
它是指在半导体器件中,当受到光照射时,电场将电子从其价带透射到导带的现象。
与光生伏打效应不同,光生伏特效应需要光子的能量大于半导体带隙,才可将电子和空穴助成载流子,并且在半导体中,该现象具有迅猛性、高效性和高精度性等特点。
半导体器件是现代电子元器件的基础之一,它已经广泛应用于各个领域,如物联网、光电通讯、集成电路等。
但半导体材料的研究和制备也存在很多困难。
为了充分发挥半导体材料的电学性能,科学家们研究出了多种制备方法和工艺流程,包括薄膜制备、前驱体制备、微纳加工等。
伏打电池判断正负极的小实验
伏打电池判断正负极的小实验典型题科学史上有这样一段关于意大利科学家伽伐尼和伏打的佳话,“一条蛙腿”引发了电生理学的起源和电池的发明。
阅读材料并回答问题。
(1)伽伐尼在经历了“蛙腿抽动”这一偶然发现之后,重复此实验的目的是。
(2)伽伐尼进行实验①的实验假设:是引起蛙腿抽动的原因。
(3)伏打的质疑引发了伽伐尼新的实验:“伽伐尼剥出蛙腿的一条神经,一头和脊柱接触,一头和蛙腿受损的肌肉接触,多次实验均发现蛙腿抽动”。
此实验(选填“支持”或“不支持”)伽伐尼原有的结论。
(4)在伏打提出“金属电”后约50年,德国科学家亥姆霍兹指出,所谓“金属电”是化学作用引起的,是溶液中的离子定向移动而产生的电流,伏打电堆其实是多个伏打电池串联而成的电池组,是将能转化为电能的装置。
下图为一个伏打电池,设计一个简单的实验判断其正负极。
【答案】解:(1)伽伐尼在经历了“蛙腿抽动”这一偶然发现之后,重复此实验的目的是排除偶然因素;(2)伽伐尼进行实验①的实验假设:电是引起蛙腿抽动的原因;(3)伽伐尼原有的结论是在将蛙的神经和蛙腿肌肉放在两种不同的金属之间的条件下得出的,伏打的质疑引发了伽伐尼新的实验:“伽伐尼剥出蛙腿的一条神经,一头和脊柱接触,一头和蛙腿受损的肌肉接触,多次实验均发现蛙腿抽动”,此实验中剥出蛙腿的一条神经,故不支持伽伐尼原有的结论;(4)伏打电堆其实是多个伏打电池串联而成的电池组,是将化学能转化为电能的装置。
可用一只电压表和两根导线来判断伏打电池的正负极,方法如下:先用一根导线将电压表的正接线柱与金属板A相连,再用另一根导线的一端与金属板B相连,此导线的另一端与电压表的负接线柱进行试触,若电压表指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的金属板A是电池的正极,若电压表反向偏转,则金属板B是电池的正极。
故答案为:(1)排除偶然因素;(2)电;(3)不支持;(4)化学;见解析。
伏特(伏打)电堆是如何发明的
伏特(伏打)电堆是如何发明的?
1800年,意大利教授伏打发明了世界上第一个发电器——伏打电堆,也就是电池组,开创了电学发展的新时代。
1800年3月20日伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流,这个装置后来称为伏打电堆,他还把锌片和铜片放在盛有盐水或稀酸的杯中,放多这样的小杯子中联起来,组成电池。
他指出这种电池“具有取之不尽,用之不完的电”,“不预先充电也能给出电击”。
伏打电堆(电池)的发明,提供了产生恒定电流的电源——化学电源,使人们有可能从各个方面研究电流的各种效应。
从此,电学进入了一个飞速发展的时期——电流和电磁效应的新时期。
直到现在,我们用的干电池就是经过改时后的伏打电池。
干电池中用氯化铵的糊状物代替了盐水,用石墨棒代替了铜板作为电池的正极,而外壳仍然用锌皮作为电池的负极.。
伏打电池原理
伏打电池原理伏打电池是一种可重复使用的非常重要的发电源,它可以把化学能转换成电能。
它由一种电解质及其他材料构成,其中包括导电膜、电解液和电极,它们之间建立起一个化学电池,可以生成电能。
伏打电池的基本原理是化学反应的电化学原理,指在化学反应中,参与反应物分子可以通过电荷转移,而不是传统的离子传递方式。
当化学反应发生时,这些电荷会在正极和负极之间进行传递,从而产生电流。
在伏打电池中,电解液包括两种不同的电解质:正电解质和负电解质。
当把伏打电池的正极和负极连接到外部电路中时,电解质会在正负极之间产生电流,从而提供电能。
伏打电池的化学过程叫做电池放电,这是一种由化学反应产生的能量,放电时,正极和负极各自发生化学反应,正极上的化学元素减少,负极上的化学元素增加,最终回到初始状态,这样就形成了电解质的电子流,供给外部电路。
同时,伏打电池也可以被充电,充电的原理是通过外部电源,将外界的电能转化为化学能,所以伏打电池充电后,在正极上的电解质增加,而在负极上的电解质减少,伏打电池充电过程也叫做化学电池充电。
以上是伏打电池的基本原理,它具有轻巧、便携、可重复使用等特点,一般用于各种小型电池供电设备,例如汽车、手机等。
它也是实现太阳能电池、植物能源电池、地面循环发电等电能源的关键组件。
因此,伏打电池的发展对于全球的能源安全和可持续发展都具有重要意义,未来的研究将会主要集中于伏打电池技术的进一步改进,例如电池组件、充电管理、新型电解质等,以实现更高效更可靠的伏打电池服务。
总而言之,伏打电池是一种重要的可重复使用的电源,它可以把化学能转化为电能,具有轻巧、便携和可重复使用的特点,是太阳能电池、植物能源电池、地面循环发电等电能源的关键组件,其发展对实现全球的能源安全和可持续发展都具有重要意义,未来的研究将会主要集中于伏打电池技术的改进。
伏打电堆的工作原理
伏打电堆的工作原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊伏打电堆那神奇的工作原理呀!
你说这伏打电堆,就好像是一个小小的电力魔法盒。
想象一下啊,它里面有好多不同的金属片和电解质,就像一群小伙伴在开派对呢!这些金属片呀,有的活泼,有的不那么活泼,它们凑在一起就有了奇妙的反应。
当我们把这些金属片和电解质按顺序叠放在一起的时候,就好像是给这个魔法盒注入了魔力。
金属片和电解质之间就开始发生一些奇妙的变化啦。
就好比两个人一起合作,一个人提供这个,一个人提供那个,然后就共同创造出了电这种神奇的东西。
这就好像我们生活中,大家一起合作做一件事情,每个人发挥自己的长处,最后就能完成一个很棒的成果。
伏打电堆不也是这样嘛!那些金属片和电解质相互作用,就产生了电流。
咱再想想,这伏打电堆是不是很厉害呀?它就那么小小的一个,却能产生电呢!这就像是一个小不点有着大能量,可别小瞧了它哟!而且啊,它的这种工作原理,其实也不难理解吧?就是不同的东西凑在一起,发生了反应,然后就有了电。
你说这大自然是不是很神奇呀?能让这些看似普通的金属和电解质组合起来就有了这么大的作用。
咱人类多聪明呀,发现了这个秘密,然后就利用它来为我们的生活服务啦。
现在到处都在用电,从我们家里的各种电器,到大街上的路灯、信号灯,不都是靠电来工作的嘛。
这其中说不定就有伏打电堆的功劳呢!
伏打电堆的工作原理虽然简单,可它的意义却很重大呀!它为我们打开了电的大门,让我们能享受到电带来的种种便利。
这难道不值得我们好好去研究、去了解吗?
所以呀,大家可别小看了这伏打电堆,它虽然不显眼,但却是电学发展的重要基石呢!咱得好好感谢它,让我们的生活变得这么丰富多彩呀!。
伽伐尼 伏打
将两块不同的第一类导体() 金属)与浸有第二类导体 (潮湿物体)溶液的湿布接 触,再用导线将这两块第一 类导体连接起来,成一回路, 便得到虽然微弱但很稳定的 电流。图示为伽伐尼电池装 置
注:伽伐尼电池,是伏打为纪念 路易吉· 伽伐尼而名,又译伽凡尼 电池、加凡尼电池、贾凡尼电池, 是电化学电池的一种,因其内部 的自发性化学反应而产生电流, 因此又称为自发电池或原电池。
伏打猜想的验证
伏打用自己设计的精密验电器,对各种金属 进行了许多实验。这些实验证明,只要在两 种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的(甚 至只要是湿和)硬纸、麻布、皮革或其它海 绵状的东西(他认为这是使实验成功所必须 的),并用金属线把两个金属片连接起来, 不管有没有青蛙的肌肉,都会有电流通过。 这就说明电并不是从蛙的组织中产生的,蛙 腿的作用只不过相当于一个非常灵敏的验电 器而已。
动物电的发现
1786年有一天,伽伐尼 在实验室解剖青蛙,把 剥了皮的蛙腿,用刀尖 碰蛙腿上外露的神经时, 蛙腿剧烈地痉挛,同时 出现电火花。经过反复 实验,他认为痉挛起因 于动物体上本来就存在 的电,他还把这种电叫 做“动物电”。
相同实验,不同考虑
伏打在伽伐尼实验的基础上,致力研究两种不 同金属的接触。他得出了新的结论,认为两金 属不仅仅是导体,而且是由它们产生电流的。 用伏打自己的话来说:金属是真正的电流激发 者,而神经是被动的。
伽伐尼电池ຫໍສະໝຸດ 伏打序列根据各种金属接触的实验结果,伏打列 出了锌-铅-锡-铁-铜-银-金的次序, 这就是著名的伏打序列。其中两种金属 相接触时,位于序列前面的都带正电、 后面的带负电。
伏打电堆
伏打发现当两种金属片 之间的湿布慢慢干燥了 的时候,电堆产生的电 流就渐趋微弱。于是他 改用许多杯子,杯子都 盛有盐水或稀酸,每个 杯中插入一对锌和铜片, 然后用金属线把每个杯 中的锌片和另一杯中的 铜处焊接起来,便得到 经久耐用、电流更强的 伏打电堆。
伏打电池的发明仗打与拿破仑
伏打电池的创造·仗打与拿破仑
伏打于1801年对法国进行学术访问.他在法国科学院演示了电池,阐发了关于摩擦电和伽伐尼电同一性的思想.拿破仑三次出席伏打的讲演.他高瞻远瞩,看到了伏打电池对科学、对社会的潜在影响,认识到这将会给人类带来巨大的利益.他亲自授予伏打6000法郎的奖金和一枚荣誉军人勋章,并封他为意大利王国的议员和伯爵.另外,拿破仑责成法国科学院第一等级组织一个专门委员会,以进一步研究伏打电池及其对物理学和化学开展的影响.拿破仑不仅在政治上和军事上叱咤风云,而且对科学技术的开展也颇有胆识.为了招揽人才,他责成法国科学院每年发放一次3000法郎的奖金,奖给那些在电学上做出了有如富兰克林和伏打那样的成就的人.他给内政部长查普塔尔的一份敕令中写道:“所有外国人都有资格申请这种奖金.〞拿破仑希望通过这种途径把科学家的注意力都引向伽伐尼电和伏打电池方面,全面地开发这块刚刚开拓起来的处女地,按他的话说,这“也许是通向伟大发现的道路〞.在他的政策的感召下,欧洲各国物理学家和化学家积极申请拿破仑奖金,即便敌对国也不例外.拿破仑对待敌对国的科学家犹如对待本国科学家那样,一视同仁.他这种开明的科学政策促进了欧洲19世纪初期的科学,特别是电学、化学、数学和理论物理学的开展.。
电解原理应用的名人典故
电解原理应用的名人典故1. 引言电解原理是物质在电解质溶液中发生电化学反应的基本原理。
通过施加外电压,离子在电解质溶液中移动,导致物质的离解和化学变化。
在科学和工业领域中,电解原理被广泛应用于各种实验和实际操作中。
本文将介绍电解原理应用的名人典故,展示了历史上一些重要人物如何利用电解原理取得了卓越的科学成就。
2. 伏打实验与伏打定律2.1 伏打实验1800年,英国化学家亨利·卡文迪许发现了一种称为伏打(voltaic)堆的电池。
伏打堆由多个铜和锌片交替堆叠而成,之间以纸浸泡过盐水的电解质隔开。
当卡文迪许将两根导线连接到两端时,伏打堆产生了一个电流。
通过这个实验,卡文迪许首次证明了电流可以通过化学反应产生,并为后来的电解原理的研究奠定了基础。
2.2 伏打定律根据伏打实验的结果,德国物理学家乔治·西蒙·奥姆于1827年提出了著名的伏打定律。
他发现了电流强度与电压和电阻的关系,该定律被用来描述电解过程中电压和电流的关系。
奥姆的发现在电解原理的应用中具有重要意义,为电化学技术的发展奠定了坚实的理论基础。
3. 电解制取金属3.1 法拉第电解原理英国科学家迈克尔·法拉第在1833年提出了电解原理的重要规律之一,称为法拉第电解定律。
根据法拉第电解定律,电解质中发生的化学反应的速率与通过电解质的电流量成正比。
这个定律被广泛应用于电解制取金属的工业生产中。
3.2 弗朗索瓦·奥斯冈法国化学家弗朗索瓦·奥斯冈(Francois Ernest Mallard)在1850年代首次成功地利用电解原理制取了金属铝。
奥斯冈利用电解铝矾石溶液的方法,通过电解制取出了纯度较高的铝。
这一发现对于铝工业的发展有着重要的影响,使得铝成为了一种重要的工业材料。
4. 电解水制氢4.1 沃尔夫换流器德国化学家卡尔·沃尔夫于1880年发明了一种称为沃尔夫换流器的设备,能够利用电解原理将水分解成氢气和氧气。
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伏打
1.伏打(1745-1827),意大利物理学家,对电流的早期研究作出了重要贡献。
伏打从1765年开始从事静电实验研究。
1775年他发明了起电盘(静电起电机),1787年他发明了灵敏的麦秸静电计。
他的最大功绩是发现了两种不同金属接触时产生电势差的现象,发明了伏打电池。
1780年、博洛尼亚大学的解剖学和生理学教授伽伐尼在解剖青蛙时偶然地发现蛙腿的痉挛。
伽伐尼将这一现象归因于“动物电”。
伏打注意到伽伐尼的发现,做了许多动物电实验。
1793年他全然否定了动物电的存在,提出了闻名的电的接触学说。
他以不同金属联成的环接触蛙腿及其背,从而成功地使活青蛙痉挛。
他还观察到由两种金属联成的弯杆,一端放到眼睛附近,当另一端与嘴接触的瞬间有光亮感等。
伏打由此猜测,这些实验中最根本的是不同金属的接触。
并且通过进一步的实验断言,伽伐尼电池产生于两种不同金属的接触。
伏打将导体分为第一类导体(金属)和第二类导体(潮湿导体)。
他证实,只有通过不同类导体的接触才可能产生“电动势”(指伏打用语)。
他又发现产生电循环的本质条件是必须由两种不同的第一类导体和第二类导体组成回路。
1799年,他发明了一种直接倍增伽伐尼电的两类导体的组合接触法,这就是一片片潮湿的纸板隔开的一对对锌版和铜板组成的伏打电堆。
他还发明了第一个伏打电池组。
伏打电堆和伏打电池在此后的一段时间中成为产生电流的唯一手段,它们的发明和运用开拓了电学的研究领域。
后人为了纪念伏打在电学上的贡献,将电动势和电势差的单位以他的姓氏命名为伏特。