第5章 最早的电池发明家：亚历山德罗·伏特

亚历山德罗·伏特，意大利著名物理学家，1745年2月18日出生于意大利科莫。伏特发明电池时已经50多岁了，他绝没有想到持续电流对人类的影响会有那么大，因此也没有再作进一步研究，一直在帕维亚大学任教。1819年，伏特退休回到故乡，于1827年3月5日逝世。

伏特出生于一个没落的贵族家庭。8个兄弟姐妹大都是神职人员。伏特4岁才会说话，家里人认为他智力迟钝。但到了7岁，他就赶上并超过了其他孩子。他14岁时便决心当一个物理学家。当时伏特对占据了当代科学舞台的电现象非常有兴趣，而这种兴趣是由普利斯特利的电学著作引起的。为此他甚至还写了一首关于电学的拉丁文长诗。

1774年，伏特被任命为科莫中学的物理教师。第二年他发明了起电盘。在给普利斯特利的信中，他首次描述了这个发明。这个装置由一块覆有硬橡胶的金属电极板和一块带绝缘手柄的金属电极板组成。摩擦硬橡胶板，使之带上负电荷。如将带柄极板置于其上，正电荷便被吸引到下表面，负电荷被排斥到上表面。下面的正电荷可通过接地排除，这个过程不断继续，直到带柄极板带上很多电荷为止。这种电荷蓄贮器取代了莱顿瓶，成为电容器的前身，至今仍然使用。

起电盘发明后，伏特的名声因此传开。1779年，他接受了帕维亚大学的教授职位，并继续从事电学研究，发明了与静电有关的其他设备。1794年，他获得了英国皇家学会的科普利奖章，被选为该会会员。

当选会员后的一天，伏特像往常一样，来到图书馆查阅有关资料。突然，一本德国科学家的实验报告汇编引起了他的注意，这本书记载了一个叫斯罗扎的科学家在1750年做的一个实验。斯罗扎在实验报告中说：把两个不同的金属片分别夹在舌头的上下位置，然后用一根金属导线连接两块金属块，此时，舌头上会有一种发麻的感觉；如果用两块相同的金属片夹在舌头上下，就没有这种感觉。回到实验室，伏特马上找到一块薄锡片和一枚新银币，并用一根导线将它们连接起来。果然，他的舌头出现了麻木的感觉。“这是触电的感觉。”伏特对助手说，“导线中肯定有电在流动。”伏特发现，单独使用锡片或银币在口腔做实验时，没有这种感觉。“这是什么原因呢？”伏特推测，可能是口腔含有稀酸的缘故。根据这一推测，伏特改用稀酸做实验，果然发现了电流。稀酸实验的成功，给了伏特极大的信心。他决定生产一种能产生和储存电能的装置。

1799年，伏特按照自己的设计，把几个盛稀酸的杯子排在一起，然后在每个杯子中装一块锌片和铜片，并将前一个杯子中的铜片和后一个杯子中的锌片用导线连接。最后，两端用导线接出。伏特用手指捏住两端的导线，他不仅感到手指麻木，而且身上也有这种感觉，这说明这种电源装置产生了相当大的电流。“把这宝贝叫作伏特电堆吧！”伏特的助手建议。

1800年，伏特制成能产生很大电流的装置。这就是历史上第一组电池。伏特使用小圆铜极板和小圆锌极板以及浸透了盐溶液的硬纸板圆片，从底部开始，往上依次为铜、锌、硬纸板；铜、锌、硬纸板……如将金属线接到这个伏特电堆的顶端和底部，电路闭合时就会有电流通过。

不久，尼科尔森将伏特电堆付诸实际使用。

1801年，伏特被拿破仑宣召到法国奉命表演他的实验。他获得一连串的奖章和勋章，其中包括荣誉勋位团勋章，还被封为伯爵。1810年，他当上了伦巴第公国的参议员。伏特和拉普拉斯一样，有不受政治变迁影响、保持自己地位的权利。无论是拿破仑倒台还是奥地利再次统治意大利，伏特仍然地位显赫。然而，伏特所获得的最高荣誉却并非出自于统治者，而是来自与他同辈的科学家。电动势的单位现被称为“伏特”，就是为了纪念他而命名的。由现代核粒子加速器产生的运动带电粒子的能量，以电子伏为单位量度。

在伏特之前，人们只能应用摩擦发电机发电，再将电存放在莱顿瓶中，以供使用，这种方式相当麻烦，所得的电量也受限制。伏特发明的电池改进了这些缺点，使得电的取得变得非常方便。

知识链接

电池的发明，使得科学家可以用比较大的持续电流来进行各种电学研究，促使电学研究有一个巨大的进展。伏特电池是一个重要的起步，它带动后续电气相关研究的蓬勃发展，后来利用电磁感应原理的电动机和发电机的研发成功也得归功于它，而发电机之后电气文明的开始，导致第二次产业革命，改变了人类社会的结构。