伏特發(fā)明電池的故事

伏特出生于意大利科莫一個富有的天主教家庭里。他對科學的愛好似乎是自然而然發(fā)生的。十九歲時他寫作了一首關于化學發(fā)現(xiàn)的六韻步的拉丁文小詩。伏特在青年時期就開始了電學實驗，他讀了許多書，他的好友加托尼送給他一些儀器，并在家里讓出了一間房子來支持他的研究。

伏特十六歲時開始與一些著名的電學家通信，其中有巴黎的諾萊和都靈的貝卡里亞。貝卡里亞是一位很有成就的國際知名的電學家，他勸告伏特少提出理論，多做實驗。事實上，伏特年青時期的理論思想遠不如他的實驗重要。隨著歲月的流逝，伏特對靜電的了解至少可以和當時最好的電學家媲美。不久他就開始應用他的理論制造各種有獨創(chuàng)性的儀器，用現(xiàn)代的話來講，要點在于他對電量、電量或張力（如他自己所命名的）、電容以及關系式Q＝CV都有了明確的了解。

伏特制造的儀器的一個杰出例子是起電盤。一塊導電板放在一個由摩擦起電的充電樹脂"餅"上端，然后用一個絕緣柄與金屬板接觸，使它接地，再把它舉起來，于是金屬板就被充電到高電勢，這個方法可以用來使萊頓瓶充電。這種操作可以不斷地重復。這一發(fā)明是非常精巧的，以后發(fā)展成為一系列靜電起電機。

伏特強烈地感到，他必須定量地測定電量，于是他設計了一種靜電計，這就是各種絕對電計的鼻祖，它能夠以可重復的方式測量電勢差。他還為他的靜電計建立了一種刻度，根據(jù)電盤的發(fā)明，根據(jù)他的描述，我們可以確定他的單位是今天的13，350伏。

1775年由于起電盤的發(fā)明，使伏特擔任了科莫一些學校的物理教授。他的名聲開始擴展到意大利以外，蘇黎世物理學會選舉他為會員。伏特的興趣并不只限于電學。他通過觀察馬焦雷湖附近沼澤地冒出的氣泡，發(fā)現(xiàn)了沼氣。他把對化學和電學的興趣結合起來，制成了一種稱為氣體燃化的儀器，可以用電火花點燃一個封閉容器內的氣體。他在三十二歲時去瑞士游歷，見到了伏爾泰和一些瑞士物理學家?；貋砗笏蝗蚊鼮榕辆S亞大學物理學教授，這是倫巴第地區(qū)最著名的大學。他擔任這個教授職務一直到退休，正是在那里他作出了他的劃時代的發(fā)現(xiàn)。

伏特于1792年去國外作另一次長途游歷，到了德國、荷蘭、法國和英國。他訪問了一些最著名的同行，例如拉普拉斯和拉瓦錫（1743－1794），有時還和他們共同做實驗。他當時還被選為法國科學院的通迅院士，不久又被選為倫敦皇家學會的外國會員。

伏特在四十五歲生日后不久，讀到了伽伐尼1791年的文章，這促使他去作出了最大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)。他開始還有些猶豫，但不久他就開始了工作，用伏特的話說，他實驗的內容"超出了當時已知的一切電學知識，因而它們看來是驚人的"。起初他同意伽伐尼用蛙做萊頓瓶的觀點，但幾個月后，他開始懷疑蛙主要是一種探測器，而電源則在動物之外，他還注意到，如果兩種相互接觸的不同金屬放在舌上，就會引起一種特殊的感覺，有的是酸性的，有時是堿性的。他假定，并且也能令我們驚嘆的靜電測量證明，兩種不同的金屬例如銅和鋅接觸時會得到不同的電勢。他測量了這種電勢差，得到的結果與我們現(xiàn)在所知的它們之間的接觸電勢差沒有多大差別。至少當連接肌肉和神經(jīng)的金屬電弧是雙金屬時，只要假定蛙是一種非常靈敏的靜電計，伽伐尼實驗就到了解釋。當然，伽伐尼回答說，甚至當金屬電弧是單金屬的時，他也能夠觀察到肌肉的收縮。這是一種嚴峻的反對意見，伏特對這些指出了金屬的不純和其他原因來為自己辨解。

伏特對這個問題進行了更深入的研究，使他發(fā)明了伏特電堆，這是歷史上的神奇發(fā)明之一。伏特發(fā)現(xiàn)導電體可以分為兩大類。第一類是金屬，它們接觸時會產生電勢差；第二類是液體（在現(xiàn)代語言中稱為電解質），它們與浸在里面的金屬之間沒有很大的電差。而且第二類導體互相接觸時也不會產生明顯的電勢差，第一類導體可依次排列起來，使其中第一種相對于后面的一種是正的，例如鋅對銅是正的，在一個金屬鏈中，一種金屬和最后一種金屬之間的電勢差是一樣的，仿佛其中不存在任何中間接觸，而第一種金屬和最后一種金屬直接接觸似的。

伏特最后得到了一種思想，他把一些第一種導體和第二種導體連接得使每一個接觸點上產生的電勢差可以相加。他把這種裝置稱為"電堆"，因為它是由浸在酸溶液中的鋅板、銅板和布片重復許多層而構成的。他在一封寫給皇家學會會長班克斯（1743－1820）的著名信件中介紹了他的發(fā)明，用的標題是《論不同導電物質接觸產生的電》。電堆能產生連續(xù)的電流，它的強度的數(shù)量級比從靜電起電機能得到的電流大，由此開始了一場真正的科學革命。

伏特最偉大的成就是在他達到相當高齡（五十五歲）時得到的，它立即引起所有物理學家的歡呼。

1801年他去巴黎，在法國科學院表演了他的實驗，當時拿破侖也在場，他立即下令授予伏特一枚特制金質獎章和一份養(yǎng)老金，于是伏特成為拿破侖的被保護人，正如二十年前，他曾經(jīng)是奧地利皇帝約瑟夫二世的被保護人一樣。1804年他要求辭去帕維亞大學教授而退休時，拿破侖拒絕了他的要求，賜予他更多的名譽和金錢，并授予他伯爵稱號。他對政治毫不關心，只專心于他的研究。

伏特在完成了電堆工作后，實際上就從舞臺上消失了。對他的發(fā)現(xiàn)的利用完全落在其他人身上。他可能是年紀太大了，無法再與年青的新生力量競爭，也可能在心理上受到了他以前的巨大成就的阻礙。他沒有脫離過學校，他的工作可能太個人化了，他的著作與教學中缺乏正規(guī)的數(shù)學，可能限制了他表達自己思想的能力。伏特最后八年是在他的坎納戈別墅和科莫附近度過的，他完全過一種隱居的生活。1827年伏特去世，終年八十二歲。