
【醫】 voltaic pile
【醫】 voltaic electricity; voltaism
pile; heap; stack; crowd
【計】 heap
【醫】 herd; pile
伏打電堆(Voltaic Pile)是意大利物理學家亞曆山德羅·伏特(Alessandro Volta)于1800年發明的首個可穩定産生電流的化學電源裝置。其核心原理基于不同金屬間的電化學勢差,通過串聯多層金屬與電解液單元實現電壓疊加。
伏打電堆由交替堆疊的鋅(Zn)和銅(Cu)金屬圓盤構成,每對金屬之間夾有浸透鹽水或稀酸的布片作為電解質介質。這種多層結構使單個電偶(約0.76V)的電壓逐級累加,例如30層電堆可輸出約20V電壓。
鋅作為陽極發生氧化反應:
$$
text{Zn} rightarrow text{Zn}^{2+} + 2e^-
$$
銅作為陰極促進氫離子還原:
$$
2text{H}^+ + 2e^- rightarrow text{H}_2↑
$$
電子通過外部電路從鋅流向銅,形成持續電流。
伏打電堆的誕生标志着人類首次實現可控電流輸出,直接推動了電磁學、電化學等領域的實驗研究,并為後續電池技術奠定基礎。英國皇家學會官網檔案顯示,伏特的研究成果于1800年正式發表後,迅速引發科學界對電能應用的熱潮。
參考資料:
伏打電堆是意大利科學家亞曆山德羅·伏特(Alessandro Volta)于1800年發明的世界上首個化學電源裝置,标志着人類首次實現穩定電流的持續輸出。以下是其核心要點:
伏打電堆由多層銀(或銅)和鋅的金屬圓片交替堆疊組成,每對金屬片之間夾有浸透鹽水或稀酸的紙闆/布料作為電解質。不同金屬接觸時因電位差産生電壓,鋅作為活潑金屬釋放電子,銀(或銅)作為惰性金屬接收電子,通過外部電路形成電流。
受生物學家伽伐尼“青蛙腿實驗”啟發(發現金屬接觸生物組織引發抽搐),伏打質疑“動物電”理論,轉而研究金屬間的電效應,最終通過實驗驗證了金屬接觸産生電流的規律。
早期伏打電堆存在電流衰減快的問題,因金屬腐蝕和極化反應導緻效率下降。這一缺陷後來通過改進電解質和電極材料逐步解決。
被視為現代幹電池的原型,其“異種金屬+電解質”的設計理念沿用至今。例如,鋅銅電池仍用于教學演示,而伏特(Volt)作為電壓單位正是為紀念其貢獻。
如需查看具體實驗構造圖或詳細化學反應式,可參考搜狗百科和钜大锂電的原始資料。
安全率報稅單巴-塔二氏法避尾字符博梅氏征抽條發音非酒精飲料飛禽走獸風口面鈣鈉斜長石果耳德篩德氏叩診華東木藍環低聚物檢定爐間接費準備教會執事交互誘導饑锇療法金屬包頂的手杖瘘口潰瘍羅馬教王的使節南極洲尿道狹窄惹事水銀法轉換調制容量脫酸作用維護診斷程式未經證實的