伏特电池的作用

西元1799年，伏打以含食盐水的湿抹布，夹在银和锌的圆形版中间，堆积成圆柱状，制造出最早的电池－伏打电池。
将不同的金属片插入电解质水溶液形成的电池，通称伏打电池。

伏特与伏特电池

背景：

当时对於电已经有相当的认识（静电、导电、电的种类），加上对雷电的正确了解，尤其是避雷针的研制成功，消除人们对於雷电的畏惧。特别是蓄电装置的发现后，科学家开始动脑筋去想如何能够有效地运用电。

青蛙腿的启示：

义大利波洛尼亚大学的解剖学教授贾法尼(Luigi Galvani 1737..1798)经常利用电击研究生物反应，1780年秋天无意间发现，即使没通电源的情况下，剥下来的青蛙腿也会发生痉挛的现象，后来经过十年的研究，在1791年发表成果。他一直认为这是一种由动本身的生理现象所产生的电，称为动物电，因此开发了一支新的科学 电生理学 的研究。同时也带动了电流研究的开始，触使电池的发明。关於这次意外的发现说法如下；

一次寻常的闪电，使贾法尼解剖室台上的起电机发生电气火花的同时，放在桌子上与钳子和镊子环连接触的一只青蛙腿发生痉挛，而此时起电机与青蛙腿之间并无导体连接。接著他把青蛙腿的一只脚吊高，再用黄铜钩刺在脊髓上，并使其接触银制的台板，让另一只脚可以在台板上方自由活动，当它碰到银台时，脚的肌肉就起收缩而离开台板，但是离开台板后即又再度伸长碰到银台，如此反覆摇摆。如果将钩与台改换成同一种金属，就看不到这种现象。

伏特和贾法尼的争辩：

义大利利帕维亚大学的物理学教授伏特(Alessandro Vlota 1745..1827)，反覆重做贾法尼的实验，仔细观察后发现电并不是发生於动物组织内，而是由於金属或是木炭的组合而产生的。於是伏特完全不使用动物的组织，仅用不同的金属相接触，使用莱顿瓶及金箔检电器进行实验，发现在接触面上会产生电压，称为接触压。这种装置可以同时用不同的几种的金属，提高实验效果，但是总无法产生连续不断的电流。

伏特同时注意到贾法尼的实验中也是使用不同的金属，而实验中的青蛙腿可以看作一种潮湿的物质，所以就使用能够导电的盐水液体代替动物组织试验之，终於因此发现了电池的原理，做出了著名的伏特电堆与伏特电池。

贾法尼和伏特是朋友，贾法尼相当坚持自己的看法，伏特的反对意见触使贾法尼更进一步的研究，这一次他乾脆不用任何金属做导体，剥出一条青蛙腿的神经，一端缚在另一条腿的肌肉上，另一端和脊髓相接，结果腿仍然会有抽搐现象，证明了表现在青蛙腿上的电刺激，可以仅仅来自动物本身，这就是所谓的贾法尼电池、贾法尼电流(Galvanic Cell、Galvanic Current、Gagnometer)。贾法尼创造出动物电，导使电生理学的建立。

伏特电堆与伏特电池：

伏特电堆是由几组圆板对堆积而成，每一组圆板包括两种不同的金属板。所有的圆板之间夹放著几张盐水泡过的布，潮湿的布具有导电的功能。伏特进一步试验不同金属对所产生的电动势效果，得到以下的关系；

Zn -- Pb -- Sn -- Fe -- Cu -- Ag -- Au

同时他也试过不同的导电液，后来就用硫酸液代替盐水。至於电堆的原理，伏特则认为是由於金属接触的机械原因所导致的，一直到后来赫尔姆霍兹才指出这是错误，而认为这是化学作用所引起的。

1800年伏特将十几年研究成果，写成一篇论文「论不同金属材料接触所激发的电」，寄给英国皇家学会，不幸受到当时皇家学会负责论文工作的一位秘书尼克尔逊有意的搁置，后来伏特以自己名义发表，终於使尼克尔逊的窃取行为遭受学术界的唾弃。

当时法国国王拿破仑平素喜欢学者，1800年11月20日在巴黎召见伏特，当面观看实验顿觉感动，立即命令法国学者成立专门的委员会，进行大规模的相关实验（有眼光！！）。同时也颁发6000法郎的奖金和勋章给伏特，发行了纪念金币，而伏特也被作为电压的单位，直到现在我们还在如此引用。

伏特电池之后：

在伏特之前，人们只能应用摩擦发电机，运用旋转以发电，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。伏特电池的发明改进了这些缺点，使得电的取得变成非常方便，现在电气所带来的文明，伏特电池是一个重要的起步，他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，和发电机研发成功也得归功於它，而发电机之后电气文明的开始，导致第二次产业革命改变人类社会的结构。

？？？ 丹麦丹聂尔(J.F.Daniell)和卢克歇尔(Leclanche) 发明乾电池。 西元1859年 普兰第(R.L.G.Plante)发明铅蓄电池。
？？？ 英国的化学家德斐(Humphry Davy 1778..1829)后续 的研究发现了几种碱金属，导致电气化学工业的兴 起。 德斐在电流的磁效应上面的研究有过重要的贡 献，著名的物理大师法拉第，曾经在德斐实验室当 助理学习。