Главная Изобретения Источники Автор 

Гальваническая батарея

Батарея Василия Петрова В седьмом номере "Северного вестника" за 1804 г. в заметке "Краткое обозрение С.-Петербургской Медико-хирургической академии" сообщалось: "Медицинская коллегия... в 1802 году по представлению профессора Петрова определила достаточную сумму для приготовления огромной гальванической батареи. Посредством таковой батареи сей неутомимый отечественный наш физик делал в присутствии Медицинской коллегии и многих знаменитых особ первые публичные опыты сего года мая 17 дня"

Профессор Петербургской медико-хирургической академии Василий Владимирович Петров (1761-1834) не желал повторять эксперименты своих иностранных коллег с вольтовой батареей. Он решил изучить явления, которые будет создавать очень большой и мощный столб. Именно на этом пути ему было суждено сделать открытие большой важности.

Не сохранилось его писем, дневников, его личных вещей. Нет воспоминаний о нем. Есть только его труды. Есть его послужной список, всякие докладные записки, отчеты, отзывы - то, что положено хранить в архивах, тот прерывистый служебный след, какой остается от каждого служивого человека. Это он, Василий Петров, создал невиданный до того физический кабинет для исследований при Медико-хирургической академии.

Результаты исследований с вольтовым столбом Петров описал в известной книге "Известия о гальвани-вольтовских опытах", вышедшей в Петербурге в ноябре 1803 г. Эта книга, так же как и другие работы В. В. Петрова, написана прекрасным языком. Он писал в введении:

"сколько мне известно, доселе никто еще на российском языке не издавал в свет и краткого сочинения о явлениях, происходящих от гальвани-вольтовской жидкости, то я долгом моим поставил описать по-российски деланные самим мной важнейшие и любопытнейшие опыты посредством гальвани-вольтовской батареи"

Петров внес значительные усовершенствования в конструкцию вольтова столба. Новый столб состоял из 4200 медных и цинковых кружков диаметром 3,5 сантиметра. Если бы их можно было положить друг на друга, то высота батареи превзошла бы 12 метров. Петров заметил, что даже при двухстах пластинках в таком столбе электролит (он применял нашатырь, которым пропитывал бумажные прокладки) выжимался из бумажных дисков, находящихся в его нижней части, и действие батареи ослабевало.

Поэтому он расположил свою батарею горизонтально в специальном ящике из красного дерева. Кружки были поставлены на ребро и уложены в четыре соединенных последовательно ряда. Внутренняя поверхность ящика была покрыта изоляцией - сургучным лаком. Все это делало столб довольно мощным, долговечным и удобным для использования. После Петрова многие ученые стали создавать горизонтальные вольтовы батареи. По современным оценкам батарея Петрова давала напряжение около 1500В.

Мощный источник тока позволил Петрову провести всевозможные исследования и сделать несколько открытий и наблюдений. Он установил, что различные вещества по-разному ведут себя при электролизе, что для разложения воды, например, хватит батареи из двух пар пластинок, а для разложения масла и спирта требовалась вся его колоссальная батарея из 4200 пар. Оказалось, что на электролиз и на работу батареи значительное влияние оказывает температура. Он писал, что отдавшая на холоде весь свой запас электроэнергии батарея "оживает", если внести ее в теплое помещение: "...вовсе прекратившееся или, по крайней мере, весьма ослабевшее ее действие опять становилось постепенно чувствительнее..."

Изучая разложение жидкостей электрическим током, Петров один из первых заметил, что материал электродов разлагается так же, как и жидкость (он считал, что металлические электроды, к которым подключен "плюс" батареи, окисляются). Исследуя влияние материала электрода на реакцию, он отметил, что изменение окраски жидкости у электрода зависит от природы металла, из которого сделан электрод. Одним из первых он научился выделять с помощью электрического тока металлы из растворов их солей.

Экспериментировал Петров с энтузиазмом и был на редкость изобретателен при разработке методики исследования. Не забудем, что в те времена приборов было немного, ни амперметров, ни вольтметров не было. Качество работы батареи Петров узнавал по своеобразному ощущению, которое вызывал электрический ток в его пальцах, когда он касался ими столба. Чтобы сделать пальцы более чувствительными, он срезал с их кончиков верхний слой кожи; тогда ему удавалось выявить даже очень слабый ток.

Петров разработал метод изоляции провода сургучом, а также способ изготовления многожильного гибкого провода с изоляционным покрытием. Несколько тонких струн Петров обвивал медной проволокой или шелковой ниткой, а потом покрывал тонким слоем воска.

Намного раньше других Петров использовал параллельное соединение проводников, при котором электрический ток, "входя одновременно во все из них и покидая их через соединенные вместе концы", производил более сильное действие. В "Известиях о гальвани-вольтовских опытах" была впервые в мире описана электрическая дуга, появляющаяся при сближении двух угольков, соединенных с источником тока: "Если на стеклянную плитку будут положены два древесных угля и если потом металлическими изолированными направителями, сообщенными с полюсами огромной батареи, приближать оные один к другому на расстояние от одной до трех линий (линия - старая русская мера длины, равная приблизительно 2,5 мм.), то является между ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медленнее загораются, и от которого темный покой довольно ясно освещен быть может".

Открытие Петрова не привлекло большого интереса. А описание эксперимента, изложенное в "Известиях Академии" на русском языке, скорее всего, осталось неизвестным большинству европейских ученых. Совсем другая судьба у повторившегося открытия той же дуги в Англии. Несколько лет спустя, чрезвычайно удачливый и, безусловно, талантливый ученый Гемфри Дэви, чьим учеником потом станет Майкл Фарадей, независимо от Василия Петрова обнаружил то же явление и показал его коллегам по Лондонскому королевскому обществу. Вот тут недостатка во внимании и восторге не было.

Практическое применение дуга Петрова нашла прежде всего в осветительной технике. В 1875 г. талантливый изобретатель Павел Николаевич Яблочков (1847-1894), разместив угли параллельно и разделив промежуток между ними изолирующим веществом, способным испаряться по мере их горения, создал "электрическую свечу". "Русский свет", как прозвали изобретение Яблочкова за границей, впервые осветил парижскую площадь Опера, шикарные парижские магазины, туманные набережные Темзы, шумный порт в Гавре. Позднее свечи Яблочкова горели на Литейном мосту и на Екатерининской площади в Петербурге, на Балтийском, Путиловском, Обуховском и других заводах. По инициативе В. Н. Чиколева, основателя Московского политехнического музея, дуга Петрова была приспособлена для прожекторов во время русско-турецкой войны. Большего дуговые лампы не достигли. На замену им пришли простые и дешевые лампы накаливания. Но все же электрическая дуга нашла самое широкое применение в электросварке и электрометаллургии.
<<<К СПИСКУ