Гальванічний елемент

Гальванічний елемент дістав свою назву за іменем відомого італійського лікаря і анатома Луїджі Гальвані (1737-1798), досліди якого були поштовхом до досліджень А.Вольта. Гальвані виявив, що тільки-но препарована жаб'яча лапка, підвішена на мідному гачку до залізного стержня, скорочувалась щоразу, торкаючись заліза.

Гальвані вже знав, що препарована жаб'яча лапка скорочується при пропусканні через неї електричного розряду, і правильно приписав спостережуване явище дії розряду, але помилково вважав, що електричні заряди утворюються внаслідок якихось життєвих процесів у лапці жабки. Вольта ж правильно встановив, що це явище пов'язане з наявністю двох різних металів (мідь гачка і залізний стержень), котрі дотикаються до електроліту (рідини в жаб'ячій лапці), і що жаб'яча лапка лише відіграє роль чутливого приладу, який виявляє наявність електричного струму.

Чи можна власноруч зробити найпростіший гальванічний елемент? Виявляється, дуже просто. Його корпусом може бути звичайна скляна банка. Позитивний елемент виготовляють у вигляді спіралі з мідного дроту і вставляють в банку. У середину банки поміщають другий електрод - цинковий стержень завтовшки 9-10мм. Його можна відлити з цинкових циліндрів відпрацьованих батарейок. Елемент заповнюють спеціальною сумішшю. Для виготовлення суміші старанно промивають у воді дрібний річковий пісок, висушують, додають до нього насиченого розчину кухонної солі, щоб пісок став трохи вологим. Добре додати до піску чайну ложку цукру, що сповільнюватиме забруднення елемента і сприятиме збільшенню терміну його служби. Піщану суміш старанно замішують і заповнюють нею весь об'єм банки. Елемент готовий! Для кращої його роботи варто у пісок увіткнути кілька соломинок. Один такий елемент може дати напругу близько одного вольта.

А ще можна зробити батарейку з овочів та фруктів! 

Електрика виникає через хімічної реакції окислення-відновлення трьох складових: міді, цинку і соку фрукта. В результаті реакції носії електрики виділяються з цинкової скріпки і по дроту переносяться на мідний дріт. Проносячись по дроту вони живлять електрикою прилад (в нашому випадку годинник).

Дивовижна знахідка, яка підтверджує, що гальванічному елементу більше 2000 років, знаходиться в Національному музеї Іраку (National Museum of Iraq) і називається «багдадською батарейкою». Виявлена вона була німецьким археологом Вільгельмом Кенінгом в 1936 році в Куджут-Рабу біля Багдада.

Батарейка являє собою невелику глиняну посудину висотою до 15 см, закриту пробкою з асфальту або смоли, в яку вставляли залізний стрижень. Верхня частина стрижня була покрита шаром металу, схожим на свинець. Всередині судини знаходився мідний циліндр діаметром 25 мм, висотою 9 см. Дно мідного циліндра покривав шар смоли завтовшки 3 мм. Вчені припускають, що для отримання електрики «батарейку» заповнювали виноградним соком або оцтом, який є хорошим електролітом. Неодноразово проводилися експерименти на аналогах батарейки, при цьому вдавалося отримувати напругу до двох вольт! Вчені припускають, що така батарейка використовувалася шумерами для нанесення тонкого шару золота на статуї. На думку фахівців, тільки гальванічний метод нанесення покриттів дозволяє виконати таку ювелірну роботу. Цю здогадку підтвердив експеримент єгиптолога Андре Еггельбрехта. В якості електроліту він використовував винний оцет: два з половиною тижні посудина видавала струм силою 5 міліампер з напругою 0,5 вольт. При послідовному з’єднанні глиняних посудин в більш довгий ланцюжок зростала напруга. Потім Еггельбрехт виготовив копію срібної статуетки Осіріса, опустив її в соляний розчин золота і при цьому до гальванічної ванни підключив 10 шумерських батарейок. Через кілька годин статуетка покрилася позолотою. Цей експеримент змусив багатьох скептиків переглянути свої погляди на даний артефакт. Але набагато цікавіше дізнатися не те, як стародавні шумери застосовували електрику, а те, як вони отримали ці знання? Звідки шумери знали про способи отримання електрики, про її властивості, про те, як збільшити силу струму, напругу?