Alessandro Volta -Alessandro Volta

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Alessandro Volta
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Geboren ( 1745-02-18 )18. Februar 1745
Como , Herzogtum Mailand
Gestorben 5. März 1827 (1827-03-05)(82 Jahre)
Como, Lombardei-Venetien , Kaiserreich Österreich
Staatsangehörigkeit Italienisch
Bekannt für
Auszeichnungen
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder Physik und Chemie
Artikel über
Elektromagnetismus
Magnet
Elektrostatik
Magnetostatik
Elektrodynamik
Elektrisches Netzwerk
Kovariante Formulierung
Wissenschaftler

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta ( / ˈ v oʊ l t ə , ˈ v ɒ l t ə / , italienisch:  [alesˈsandro ˈvɔlta] ; 18. Februar 1745 - 5. März 1827) war ein italienischer Physiker und Chemiker , der ein Pionier der Elektrizität war power , der als Erfinder der elektrischen Batterie und als Entdecker des Methans gilt . Er erfand 1799 die Voltasche Säule und berichtete 1800 in einem zweiteiligen Brief an den Präsidenten der Royal Society über die Ergebnisse seiner Experimente . Mit dieser Erfindung bewies Volta, dass Elektrizität chemisch erzeugt werden kann, und widerlegte die vorherrschende Theorie, dass Elektrizität ausschließlich von Lebewesen erzeugt wird. Voltas Erfindung löste große wissenschaftliche Aufregung aus und veranlasste andere, ähnliche Experimente durchzuführen, die schließlich zur Entwicklung des Gebiets der Elektrochemie führten .

Volta zog auch die Bewunderung von Napoleon Bonaparte für seine Erfindung auf sich und wurde ins Institut von Frankreich eingeladen , um seine Erfindung den Mitgliedern des Instituts zu demonstrieren. Volta genoss zeitlebens eine gewisse Verbundenheit mit dem Kaiser und er wurde von ihm mit zahlreichen Ehrungen bedacht. Volta hatte fast 40 Jahre lang den Lehrstuhl für Experimentalphysik an der Universität Pavia inne und wurde von seinen Studenten weithin vergöttert.

Trotz seines beruflichen Erfolgs neigte Volta dazu, eine Person zu sein, die dem häuslichen Leben zugeneigt war, und dies wurde in seinen späteren Jahren deutlicher. Zu dieser Zeit lebte er eher zurückgezogen vom öffentlichen Leben und mehr zum Wohle seiner Familie, bis er schließlich 1827 an einer Reihe von Krankheiten starb, die 1823 begannen. Die SI- Einheit des elektrischen Potentials wird ihm zu Ehren Volt genannt .

Frühes Leben und Werk

Volta wurde am 18. Februar 1745 in Como , einer Stadt in Norditalien , geboren . 1794 heiratete Volta eine ebenfalls aus Como stammende aristokratische Dame, Teresa Peregrini, mit der er drei Söhne großzog: Zanino, Flaminio und Luigi. Sein Vater, Filippo Volta, war von adliger Abstammung. Seine Mutter, Donna Maddalena, stammte aus der Familie der Inzaghis.

1774 wurde er Professor für Physik an der Royal School in Como. Ein Jahr später verbesserte und machte er den Elektrophorus populär , ein Gerät, das statische Elektrizität erzeugte . Seine Förderung war so umfassend, dass ihm oft seine Erfindung zugeschrieben wird, obwohl 1762 vom schwedischen Experimentator Johan Wilcke eine Maschine beschrieben wurde, die nach demselben Prinzip funktionierte . 1777 reiste er durch die Schweiz. Dort freundete er sich mit HB de Saussure an .

In den Jahren zwischen 1776 und 1778 beschäftigte sich Volta mit der Chemie der Gase. Er erforschte und entdeckte Methan , nachdem er einen Artikel von Benjamin Franklin aus den Vereinigten Staaten über „brennbare Luft“ gelesen hatte. Im November 1776 fand er Methan in den Sümpfen von Angera am Lago Maggiore , und 1778 gelang es ihm, Methan zu isolieren. Er entwarf Experimente wie die Zündung von Methan durch einen elektrischen Funken in einem geschlossenen Gefäß.

Volta untersuchte auch, was wir heute als elektrische Kapazität bezeichnen , und entwickelte separate Mittel, um sowohl die elektrische Potentialdifferenz ( V ) als auch die Ladung ( Q ) zu untersuchen, und entdeckte, dass sie für ein bestimmtes Objekt proportional sind. Dies wird Voltas Kapazitätsgesetz genannt, und für diese Arbeit wurde die Einheit des elektrischen Potentials Volt genannt .

1779 wurde er Professor für Experimentalphysik an der Universität von Pavia , einen Lehrstuhl, den er fast 40 Jahre lang innehatte. Voltas Vorlesungen waren so überfüllt mit Studenten, dass der spätere Kaiser Joseph II. (nach einem Entwurf von Leopold Pollack ) den Bau eines neuen „Physiktheaters“, der heutigen „Aula Volta“, anordnete. Darüber hinaus gewährte der Kaiser Volta erhebliche Mittel, um das Physikkabinett mit Instrumenten auszustatten, die Volta in England und Frankreich gekauft hatte. Im Universitätshistorischen Museum der Universität Pavia gibt es 150 davon, die von Alessandro Volta benutzt wurden.

Volta und Galvani

Volta-Batterie, im Museum Tempio Voltiano , Como

Luigi Galvani , ein italienischer Physiker, entdeckte etwas, das er "animalische Elektrizität" nannte, als zwei verschiedene Metalle in Reihe mit einem Froschschenkel und miteinander verbunden wurden. Volta erkannte, dass das Froschbein sowohl als Leiter für Elektrizität (was wir heute als Elektrolyt bezeichnen würden ) als auch als Detektor für Elektrizität diente. Er verstand auch, dass die Froschschenkel für den elektrischen Strom irrelevant waren , der durch die beiden unterschiedlichen Metalle verursacht wurde. Er ersetzte das Froschbein durch mit Sole getränktes Papier und detektierte den Stromfluss auf andere Weise, die ihm aus seinen früheren Studien bekannt waren. Auf diese Weise entdeckte er die elektrochemische Spannungsreihe und das Gesetz, dass die elektromotorische Kraft (EMK) einer galvanischen Zelle , bestehend aus einem Paar von durch Elektrolyt getrennten Metallelektroden , die Differenz zwischen ihren beiden Elektrodenpotentialen (also zwei identischen Elektroden und ein gewöhnlicher Elektrolyt ergibt keine Netto-EMK). Dies kann Voltas Gesetz der elektrochemischen Reihe genannt werden.

Als Ergebnis einer beruflichen Meinungsverschiedenheit über die von Galvani befürwortete galvanische Reaktion erfand Volta im Jahr 1800 den Voltaic Pile , eine frühe elektrische Batterie , die einen konstanten elektrischen Strom erzeugte. Volta hatte festgestellt, dass Zink und Kupfer das effektivste Paar unterschiedlicher Metalle zur Stromerzeugung waren . Zunächst experimentierte er mit einzelnen Zellen in Reihe, wobei jede Zelle ein mit Sole gefüllter Weinkelch war, in den die beiden unterschiedlichen Elektroden getaucht wurden. Der Volta-Haufen ersetzte die Kelche durch in Salzlake getränkte Pappe.

Frühe Batterie

Ein voltaischer Haufen

Bei der Bekanntgabe seiner Entdeckung der Voltasäule zollte Volta den Einflüssen von William Nicholson , Tiberius Cavallo und Abraham Bennet Tribut .

Die Batterie von Volta gilt als eine der ersten elektrochemischen Zellen. Es besteht aus zwei Elektroden: eine aus Zink , die andere aus Kupfer . Der Elektrolyt ist entweder mit Wasser vermischte Schwefelsäure oder eine Art Salzwassersole . Der Elektrolyt liegt in Form von 2 H + und SO vor2−4. Zinkmetall, das in der elektrochemischen Spannungsreihe höher liegt als Kupfer und Wasserstoff, wird zu Zinkkationen (Zn 2+ ) oxidiert und erzeugt Elektronen, die sich zur Kupferelektrode bewegen. Die positiv geladenen Wasserstoffionen ( Protonen ) fangen Elektronen von der Kupferelektrode ein und bilden Blasen aus Wasserstoffgas, H 2 . Dadurch wird der Zinkstab zur negativen Elektrode und der Kupferstab zur positiven Elektrode. Somit gibt es zwei Anschlüsse, und ein elektrischer Strom fließt, wenn sie verbunden sind. Die chemischen Reaktionen in dieser voltaischen Zelle sind wie folgt:

Zink:
Zn → Zn 2+ + 2e −
Schwefelsäure:
2H + + 2e − → H 2

Kupfermetall reagiert nicht, sondern fungiert als Katalysator für die Wasserstoffgasbildung und als Elektrode für den elektrischen Strom. Das Sulfatanion ( SO2−4) geht ebenfalls keine chemische Reaktion ein, sondern wandert zur Zinkanode, um die Ladung der dort gebildeten Zinkkationen zu kompensieren. Allerdings hat diese Zelle auch einige Nachteile. Die Handhabung ist unsicher, da Schwefelsäure, selbst verdünnt, gefährlich sein kann. Außerdem lässt die Leistung der Zelle mit der Zeit nach, da das Wasserstoffgas nicht freigesetzt wird. Stattdessen reichert es sich an der Oberfläche der Kupferelektrode an und bildet eine Barriere zwischen dem Metall und der Elektrolytlösung.

Letzte Jahre und Ruhestand

Volta erklärt Napoleon 1801 das Prinzip der „elektrischen Säule“ .

1809 wurde Volta assoziiertes Mitglied des Königlichen Instituts der Niederlande . Zu Ehren seiner Arbeit wurde Volta 1810 von Napoleon Bonaparte zum Grafen ernannt.

Volta zog sich 1819 auf sein Anwesen in Camnago, einem Ortsteil von Como, Italien , zurück, das ihm zu Ehren jetzt "Camnago Volta" heißt. Er starb dort am 5. März 1827, kurz nach seinem 82. Geburtstag. Voltas Überreste wurden in Camnago Volta begraben.

Vermächtnis

Voltas Vermächtnis wird durch das Denkmal Tempio Voltiano gefeiert , das sich in den öffentlichen Gärten am See befindet. Ihm zu Ehren wurde auch ein Museum errichtet, in dem einige der Geräte ausgestellt sind, mit denen Volta Experimente durchführte. In der Nähe befindet sich die Villa Olmo , in der sich die Voltian Foundation befindet, eine Organisation zur Förderung wissenschaftlicher Aktivitäten. Volta führte seine experimentellen Studien durch und produzierte seine ersten Erfindungen in der Nähe von Como.

Leopoldo Pollack , Aula Volta, 1787, Alter Campus der Universität von Pavia .

Auf dem alten Campus der Universität von Pavia befindet sich das Klassenzimmer (Aula Volta), das Leopoldo Pollack 1787 von Kaiser Joseph II. für die Vorlesungen von Alessandro Volta in Auftrag gegeben wurde, während im Geschichtsmuseum der Universität viele wissenschaftliche Instrumente ausgestellt sind, die Volta gehörten und sein Stuhl und seine Tafel.

Sein Bild wurde auf der italienischen 10.000-Lire-Note (1990–1997) zusammen mit einer Skizze seines Voltaistapels abgebildet.

Ende 2017 kündigte Nvidia eine neue Workstation-fokussierte GPU- Mikroarchitektur namens Volta an .

Die 2019 beschriebene Zitteraalart Electrophorus voltai , der stärkste Biostromproduzent der Natur, wurde nach Volta benannt .

Religiöse Ansichten

Volta wurde als Katholik erzogen und hielt sein ganzes Leben lang an seinem Glauben fest. Weil er nicht wie von seiner Familie erwartet zum Geistlichen ordiniert wurde, wurde er manchmal beschuldigt, nicht religiös zu sein, und einige Leute haben über seinen möglichen Unglauben spekuliert und betont, dass „er sich nicht der Kirche angeschlossen hat“ oder dass er praktisch „den Ruf der Kirche ignoriert“ habe. . Dennoch räumte er Zweifel in einem Glaubensbekenntnis aus, in dem er sagte:

Der Stuhl und die Tafel von Alessandro Volta, Museum für Universitätsgeschichte der Universität Pavia.

Ich verstehe nicht, wie jemand an der Aufrichtigkeit und Beständigkeit meiner Zugehörigkeit zu der Religion zweifeln kann, zu der ich mich bekenne, der römischen, katholischen und apostolischen Religion, in der ich geboren und aufgewachsen bin und zu der ich mich immer äußerlich und innerlich bekannt habe . Ich habe in der Tat und nur allzu oft in der Ausführung jener guten Werke versagt, die das Kennzeichen eines katholischen Christen sind, und ich habe mich vieler Sünden schuldig gemacht, aber durch die besondere Barmherzigkeit Gottes habe ich es nie geschafft Ich weiß, schwankte in meinem Glauben... In diesem Glauben erkenne ich eine reine Gabe Gottes, eine übernatürliche Gnade; aber ich habe jene menschlichen Mittel nicht vernachlässigt, die den Glauben bestätigen und die Zweifel beseitigen, die zuweilen auftauchen. Ich habe die Gründe und Grundlagen der Religion, die Werke von Apologeten und Angreifern, die Gründe dafür und dagegen aufmerksam studiert, und ich kann sagen, dass das Ergebnis eines solchen Studiums darin besteht, die Religion mit einem solchen Maß an Wahrscheinlichkeit zu kleiden, selbst aus rein natürlichen Gründen , dass jeder Geist, der nicht von Sünde und Leidenschaft verdorben ist, jeder von Natur aus edle Geist es lieben und annehmen muss. Möge dieses Bekenntnis, das von mir erbeten wurde und das ich gerne gebe, von meiner eigenen Hand geschrieben und unterschrieben, mit der Autorität, es zu zeigen, wem Sie wollen, denn ich schäme mich des Evangeliums nicht, möge es gute Früchte tragen!

Veröffentlichungen

Titelseite von De vi Attractioniva Ignis Electrici
  • De vi Attractioniva Ignis Electrici, Ac Phänomenis Inde Pendentibus [ Die Anziehungskraft eines elektrischen Feuers und die daraus resultierenden Phänomene ] (auf Latein). Novo Comi: Typis Octavii Staurenghi. 1769. OCLC  1419897 .

Weniger bekannte Sammlungen

  • Briefe über thierische elektricität ( 1900 )
  • Untersuchungen über den Galvanismus , 1796 bis 1800 ( Studies on Galvanism , Verfügbar über Worldcat.org-Bibliotheken)
  • Del modo di render sensibilissima la più debole elettricità sia naturale, sia artificiale ( Über die Methode, die schwächste natürliche oder künstliche Elektrizität sehr empfindlich zu machen, von Mr. Alexander Volta, Professor für experimentelle Philosophie in Como, etc. Gelesen in der Royal Society, 14 März 1782, gehalten in Worldcat-Bibliotheken)

Siehe auch

Verweise

Externe Links