Vad är en voltaisk hög?

En voltaisk hög är den första typen av äkta elektriskt batteri som kan producera en uthållig elektrisk ström. Den är uppkallad efter sin uppfinnare, Alessandro Volta som byggde det första exemplet 1800, och baserades på tidigare arbete av Luigi Galvani. Volta utvecklade det, inte för att förbättra eller validera Galvanis arbete, utan för att bevisa att även om Galvanis upptäckter hade förtjänst, hade han tolkat deras betydelse felaktigt. Volta försökte visa den sanna källan till de resultat som uppnåddes av hans kollega och mekanismen bakom dem. En voltaisk hög består av omväxlande skivor av zink och annan metall som koppar eller silver åtskilda av skivor av kartong eller läder indränkt i saltlake. Varje enhet av en kopparskiva och en zinkskiva med sin saltlösningsdränkta separator kommer att producera en svag elektrisk ström och genom att stapla flera sådana enheter i serie produceras mer ström.

Voltas kollega, Luigi Galvani, visade att en krets av två elektroder och ett grodben kan få musklerna i benet att aktiveras. Galvani trodde felaktigt att vävnaden var källan till handlingen. Volta konstruerade den voltaiska högen delvis för att visa att det fanns en elektrisk ström närvarande och att skapandet av en krets med elektroder producerade strömmen. Naturligtvis var detta inte den enda drivkraften bakom hans forskning och utvecklingen av hans uppfinning eftersom han också sökte en metod för produktion av konstant elektrisk ström.

Stapeln av skivor i den voltaiska högen hålls på plats av glasstavar, som inte är ledande. Genom att fästa anslutna ledningar till vardera änden av högen skapas en elektrisk krets med ett strömflöde. Detta beror på flödet av elektroner från zinkskivorna till kopparskivorna, vilket underlättas av vätskan som hålls av kartong- eller läderkuddarna. Mängden ström som produceras av en individuell cell av två metallskivor och en saltlösningsdränkt separator motsvarar ungefär en volt och användes för att definiera den enhet för elektromotorisk kraft som är uppkallad efter Volta. Att lägga till fler celler i en voltaisk hög ökar strömuttaget.

Denna viktiga uppfinning ledde direkt till de första experimenten inom, och födelsen av, den vetenskapsgren som nu kallas elektrokemi. Två forskare använde en voltaisk hög för att separera vatten till väte- och syreatomer genom att leda en ström genom den, en process som blev känd som elektrolys. Andra forskare byggde på detta arbete, utökade detta nya område och gjorde förbättringar av Voltas uppfinning, vilket så småningom ledde till utvecklingen av det moderna elektriska batteriet.