Was ist ein Voltaic Stapel?
Ein Voltaic-Haufen ist der erste Typ einer echten elektrischen Batterie, die eine anhaltende Abgabe von elektrischem Strom ermöglicht. Es ist nach seinem Erfinder Alessandro Volta benannt, der das erste Beispiel im Jahr 1800 baute und auf früheren Arbeiten von Luigi Galvani basierte. Volta entwickelte es, um Galvanis Arbeit nicht zu verbessern oder zu validieren, sondern um zu beweisen, dass Galvanis Entdeckungen zwar Verdienst hatten, aber ihre Bedeutung falsch interpretiert hatten. Volta wollte die wahre Quelle der von seinem Kollegen erzielten Ergebnisse und den Mechanismus, der dahinter steckt, aufzeigen. Ein voltaischer Haufen besteht aus abwechselnden Scheiben aus Zink und einem anderen Metall wie Kupfer oder Silber, die durch in Salzlake getränkte Scheiben aus Pappe oder Leder getrennt sind. Jede Einheit aus einer Kupferscheibe und einer Zinkscheibe mit ihrem mit Salzlösung getränkten Separator erzeugt einen schwachen elektrischen Strom, und durch Stapeln mehrerer solcher Einheiten in Reihe wird mehr Strom erzeugt.
Voltas Kollege Luigi Galvani zeigte, dass ein Stromkreis aus zwei Elektroden und einem Froschschenkel die Muskeln im Bein aktivieren könnte. Galvani glaubte fälschlicherweise, dass das Gewebe die Quelle der Handlung war. Volta konstruierte den Voltaik-Haufen zum Teil, um zu zeigen, dass ein elektrischer Strom vorhanden war und dass die Erzeugung eines Stromkreises unter Verwendung von Elektroden den Strom erzeugte. Dies war natürlich nicht der einzige Anstoß für seine Forschung und die Entwicklung seiner Erfindung, da er auch nach einem Verfahren zur Erzeugung von stetigem elektrischen Strom suchte.
Der Scheibenstapel im Voltaic-Haufen wird von nicht leitenden Glasstäben gehalten. Durch Anbringen angeschlossener Drähte an beiden Enden des Pfahls wird ein Stromkreis mit Stromfluss erzeugt. Dies ist auf den Elektronenfluss von den Zinkscheiben zu den Kupferscheiben zurückzuführen, der durch die von der Pappe oder den Lederpolstern gehaltene Flüssigkeit erleichtert wird. Die Strommenge, die von einer einzelnen Zelle aus zwei Metallscheiben und einem mit Salzlösung getränkten Separator erzeugt wird, entspricht in etwa einem Volt und wurde verwendet, um die für Volta genannte Einheit der elektromotorischen Kraft zu definieren. Das Hinzufügen von mehr Zellen zu einem Voltaic-Stapel erhöht die Stromausgabe.
Diese wichtige Erfindung führte direkt zu den ersten Experimenten und der Geburt des Wissenschaftszweigs, der heute als Elektrochemie bezeichnet wird. Zwei Wissenschaftler verwendeten einen Voltaik-Haufen, um Wasser durch Durchleiten eines Stroms in Wasserstoff- und Sauerstoffatome zu trennen, ein Prozess, der als Elektrolyse bekannt wurde. Andere Wissenschaftler bauten auf dieser Arbeit auf, erweiterten dieses neue Gebiet und verbesserten Voltas Erfindung, was schließlich zur Entwicklung der modernen elektrischen Batterie führte.