5电与我们的生活

电池的发展历程电池的发展历程 在古代 人类有可能已经不断地在研究和测试 电 这种东西 了 一个被认为有数千年历史的粘土瓶在 1932 年于伊拉克的巴格达 附近被发现 它有一根插在铜制圆筒里的铁条 可能是用来储存静 电用的 然而瓶子的秘密可能永远无法被揭晓 不管制造这个粘土 瓶的祖先是否知道有关静电的事情 但可以确定的是古希腊人绝对 知道 他们晓得如果摩擦一块琥珀 就能吸引轻的物体 在十八世 纪的四五十年代 发电装置的改善和大气电现象的研究 吸引了物 理学家们的广泛兴趣 1745 年 普鲁士的克莱斯特利用导线将摩擦所起的电引向装有 铁钉的玻璃瓶 当他用手触及铁钉时 受到猛烈的一击 可能是在这个发现的启发下 荷兰莱顿大学的马森布罗克在 1746 年 发明了收集电荷的 莱顿瓶 因为他看到好不容易收集的电却很容 易地在空气中逐渐消失 他想寻找一种保存电的方法 有一天 他 用一支枪管悬在空中 用起电机与枪管连着 另用一根铜线从枪管 中引出 浸入一个盛有水的玻璃瓶中 他让一个助手一只手握着玻 璃瓶 马森布罗克在一旁使劲摇动起电机 这时他的助手不小心将 中另一只手与枪管碰上 他猛然感到一次强烈的电击 喊了起来 马森布罗克于是与助手互换了一下 让助手摇起电机 他自己一手 拿水瓶子 另一只手去碰枪管 1780 年 意大利解剖学家伽伐尼 Luigi Galvani 在做青蛙解 剖时 两手分别拿着不同的金属器械 无意中同时碰在青蛙的大腿 上 青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下 仿佛受到电流的刺激 而如 果只用一种金属器械去触动青蛙 就无此种反应 伽伐尼认为 出 现这种现像是因为动物躯体内部产生的一种电 他称之为 生物电 伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣的 他们竞相重复枷伐尼 的实验 企图找到一种产生电流的方法 意大利物理学家伏特在多 次实验后认为 伽伐尼的 生物电 之说并不正确 青蛙的肌肉之 所以起作用 为了论证自己的观点 伏特把两种不同的金属片浸在 各种溶液中进行试验 结果发现 这两种金属片中 只要有一种与 溶液发生了化学反应 金属片之间就能够产生电流 1799 年 意大利物理学家伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水 里 发现连接两块金属的导线中有电流通过 于是 他就把许多锌 片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片 平叠起来 用手触摸两 端时 会感到强烈的电流刺激 伏特用这种方法成功地制成了世界 上第一个电池 伏特电堆 这个 伏特电堆 实际上就是串联 的电池组 它成为早期电学实验 电报机的电力来源 1836 年 英国的丹尼尔对 伏特电堆 进行了改良 他使用稀硫酸 作电解液 解决了电池极化问题 制造出第一个不极化 能保持平 衡电流的锌 铜电池此后 这些电池都存在电压随着使用时间延长 而下降的问题 当电池使用一段时间后电压下降时 电池电压回升 因为这种 电池能充电 可以反复使用 所以称它为 蓄电池 然而 无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体 因此搬运很 不方便 特别是蓄电池所用液体是硫酸 在挪动时很危险 也是在 1860 年 法国的雷克兰士 GeorgeLeclanche 还发明了 世界广受使用的电池 碳锌电池 的前身 它的负极是锌和汞的合 金棒 锌 伏特原型电池的负极 经证明是作为负极制作材料的最 佳金属之一 而它的正极是以一个多孔的杯子盛装着碾碎的二氧化 锰和碳的混合物 在此混合物中插有一根碳棒作为电流收集器 负 极棒和正极杯都被浸在作为电解液的氯化铵溶液中 此系统被称为 湿电池 雷克兰士制造的电池虽然简陋但却便宜 所以一直到 1880 年才被改进的 干电池 取代 负极被改进成锌罐 即电池的 外壳 电解液变为糊状而非液体 基本上这就是现在我们所熟知的 碳锌电池 1887 年