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ボルタ [Volta]
ボルタ [Alessandro Volta]
電気史偉人典 |
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ボルタ (Volta, Alessandro Giuseppe)
ボルタという人は
アレッサンドロ・ジュゼッペ・
ボルタ
アルプスの山麓イタリアはコモで裕福なカトリック信者の家に生まれる。 イエズス会派の元修練士という父と信心深い母、9人の兄弟のうち5人が教会関係の仕事に就くという宗教色の強い家庭に育つが、ボルタは普通の生活を選んだ。 学んだ学問はラテン語やその他の語学といった文学関係が中心であり、科学への愛好心は自然に育ったようだ。コモ王立学院を卒業後、1764年に同大学の物理学教授に就任する。
ボルタの主な経歴
1775年、電気盆を考案し、これによりコモ大学に物理学教授として招かれる。 18世紀後半の静電気研究の焦点は、火花放電に達しない少量電荷を集めて測定することであった。 金属製のお盆に円盤状の樹脂をかぶせて樹脂の表面を摩擦する。 表面の摩擦電荷を手で触れることによってアースに逃がし、樹脂を金属盆からはがすと金属盆には陽電気だけが残った。 この作業を繰り返すことで起電機よりも簡単に電気を発生させることができた。 電気盆によってボルタの名声はイタリアを越えて広がり、チューリヒの物理学会はボルタを会員に選出する。
1782年、コンデンサに関する論文を発表する。 電気盆は金属板（盆）と絶縁体の重ねあわせであったが、ここでは、金属板、絶縁体、金属板、と三重に重ね、 下の金属板はアースし、上の金属板は絶縁のとってをつけた。 上板に電気を加えてから引き剥がすとこの上板に検電器が強く反応した。 これにより、引き剥がすという操作によって少量の電荷でも強い電気力が発生することを確認した。 ボルタはこれをコンデンサトーレと呼び、コンデンサという名はここから始まる。
1793年、ガルバーニの動物電気説を否定する。 ガルバーニの論文発表当初は 「これまで電気について知られていたことの何にもまさる大変な事柄で、正に大驚異というべきもの」と賛同していたボルタだったが、 2種類の金属を接触させて舌にのせると、ときには酸、ときにはアルカリのような特殊な感覚が生じるといった実験を詳細に試すうちに、 動物に電気があるわけではなく、ただ検電器の役目になっていたことを発見する。 ガルバーニとの論争のなかで異種金属の接続点に電位差が発生することに気づき、 ボルタ電池の発明へとつながっていく。
1794年、ロンドン王立協会からコプリ・メダルを授かり、ロンドン王立協会の外国人会員に選ばれる。 すこし前にはフランス科学アカデミーの通信会員にも選ばれている。
1800年、ついに蓄電池を発明する。世にいうボルタ電池である。 銅と亜鉛の板に湿った厚紙をはさみ、これを直列に接続すると直列数に比例して効果が高まった。 ライデン瓶のように一回の放電で消耗しないことも確認された。 ロンドン王立協会の年報に”異種の導電物質の接触で発生する電気について”とういう論文が、フランス語30ページで掲載される。 イギリスの学会がフランス語の論文を掲載したのである。 ボルタ電池についてアラゴは次のようなことを言っている。 「……この電堆（電池のこと。ボルタは電堆：でんたいと呼んでいた）は、わずかの液体で隔てた異種の金属を積み重ねたものであるが、 それが生み出す効果が極めて異常であることを思えば、これこそ人類発明史上最大の驚異である。」 全ての物理学者が喝采した大発見、大発明であった。
1801年、ナポレオンに招かれてパリでボルタ電池の公開実験を行い、ナポレオンより金メダルを授かることになる。 1804年にパビア大学の教授職を退きたいと願い出るのだがナポレオンはこれを認めず、今まで以上の名誉と報酬を授け伯爵位まで与える。 ボルタは20年前にオーストリア皇帝ヨーゼフ二世の保護をも受けており、今回のナポレオンといいボルタと戦乱は無縁であった。
アレッサンドロ・ジュゼッペ・ボルタ
1819年、74歳でパビア大学を引退し、1827年、故郷において82歳の生涯を終える。 ボルタ電池の発明によりギルバート以来200年、ようやく動電気の幕があがり、ボルタは電気学の始祖と呼ばれるようになる。 電池により水の電気分解が発見され、電気化学技術もここから始まる。
ワットが開いた”蒸気機関の18世紀”にたいし、 1800年のボルタ電池発明を皮切りに”電気と磁気の19世紀”と呼ばれるようになる。
激動の時代を無傷でくぐり抜け、誰彼を問わず時の権力者から厚遇をうけたが、どうも政治に関心がなく、研究に没頭し続ける生涯であった。
電圧の単位・ボルタ
現在ボルタの名は、電圧の単位ボルト[V]として、SI組立単位に残っている。
ボルタの実験
ウィキペディア |
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アレッサンドロ・ボルタ
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2011/11/04 14:17 UTC 版)
(ボルタ から転送)
| アレッサンドロ・ボルタ | |
|---|---|
Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
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| 人物情報 | |
| 誕生 | 1745年2月18日 ミラノ公国コモ |
| 死没 | 1827年3月5日（82歳） ロンバルド＝ヴェネト王国コモ |
| 国籍 |  イタリア |
| 学問 | |
| 研究分野 | 物理学、化学 |
| 主な業績 | ボルタ電池 メタンの発見 |
アレッサンドロ・ジュゼッペ・アントニオ・アナスタージオ・ヴォルタ伯爵（Il Conte Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta、1745年2月18日 - 1827年3月5日）は、イタリア[1][2]の自然哲学者（物理学者）。電池（ボルタ電池）を発明した。日本では、一般にはボルタと表記されることが多いため、本稿でもこの表記を用いる。
目次 |
前半生と業績
イタリア北部のコモ出身。1774年、コモ国立ギムナジウム(Liceo Ginnasio Statale Scuola Reale di Como) 物理学教授となる。1775年、電気盆（静電気をためる器具）を改良し、広く紹介した。その印象が非常に強かったため、電気盆自体は1762年にスウェーデン人教授ヨハン・ヴィルケが発明したにも関わらず、一般にはボルタが発明者と誤って紹介されることが多い[3]。
1776年から1777年にかけ、沼に発生する発火性のガス（現在のメタン）が水素とは異なる物質であることを発見。密閉容器にメタンを入れ、電気火花で燃焼させる実験を行った。また、今日では静電容量と呼ばれているものを研究して電位(V)と電荷(Q)を分けて研究する手段を確立し、それらが比例することを発見した。この業績から、後に電位差の単位がボルトと名付けられることになった。
1779年、パヴィア大学で実験物理学の教授となり、この職を25年務めた。1794年、テレーザ・ペレグリーニと結婚し、3人の息子をもうけた[4]。
ボルタとガルヴァーニ
1791年ごろから、ボルタはルイージ・ガルヴァーニが「動物電気」と名付けた現象を研究しはじめた。それは、2種類の金属をカエルの脚に接触させると、その筋肉がけいれんするという現象である。ボルタは、カエルの脚が電気伝導体（いわゆる電解質）であり、同時に検電器として機能していると考えた。彼はカエルの脚の代わりに食塩水に浸した紙を使い、それを2種類の金属で挟むことで電気の流れが生じることを確かめた。こうして彼は電気化学列を発見し、電解質を挟んだ2種類の金属電極で構成されるガルヴァーニ電池の起電力は、2つの電極間の電極電位の差だという法則を見出した（そのため、同じ金属では電位が等しいため、起電力が生じない）。これをボルタの法則とも呼ぶ。
1800年、動物電気をカエルの筋肉自体に蓄えられていたものだというガルヴァーニの説への反証として、ボルタは一定の電流を作り出す初期の電池であるボルタの電堆 (voltaic pile) を発明した[5]。ボルタは最も発電効率のよい金属電極の組み合わせを亜鉛と銀だとした。当初、塩水を入れたワインゴブレットに2種類の金属電極を入れて1つの電池とし、それらを直列につないで実験していた。ボルタの電堆はゴブレットの代わりに塩水を染み込ませた紙を使ったものである。
世界初の電池
電堆の発表に際して、ボルタはウィリアム・ニコルソン、ティベリウス・カバルロ、エイブラハム・ベネットの影響に敬意を表した[6]。
ボルタのもう1つ発明として、拳銃の遠隔操作がある。彼はライデン瓶に蓄えた電気をコモからミラノまでの約50kmの距離で送り、ピストルを発射させた。導線で電流を送るために、木の板を使って地面から絶縁した。この発明は電信の考え方と同じであり、電気を使った通信のさきがけとなった[7]。
ボルタが作った電池は世界初の化学電池とされている。亜鉛と銅の2種類の電極を使っていた。電解液には硫酸または塩化ナトリウムと水を混ぜた食塩水を使った。電解質は 2H+ と SO42- という形で存在している。亜鉛は電気化学列上で銅や水素よりも高い順位にあるため、負の電荷を持つ硫酸塩 (SO42-) と反応する。正の電荷を持つ水素イオン（陽子）は銅から電子をもらい、水素ガス H2 を発生する。このようにして亜鉛の電極が負、銅の電極が正となる。
2つの電極をつなげると、電流が流れる。このとき、次のような化学反応が起きる。
- 亜鉛
- Zn → Zn2+ + 2e-
- 硫酸
- 2H+ + 2e- → H2
銅は反応せず、単に回路を形成する電極として作用する。
この電池には欠点もある。たとえ薄くても硫酸は危険であり、扱いにくい。また、水素ガスが完全には放出されず、亜鉛電極の表面に蓄積して電極と電解液の間の障壁を形成するため、電池の発生する電力は徐々に小さくなっていく。同じ原理の電池は例えばレモンに2種類の電極を刺すことでも実現でき、学校の理科の実験などでよく使われている。
- ^ Giuliano Pancaldi, "Volta: Science and culture in the age of enlightenment", Princeton University Press, 2003.
- ^ Alberto Gigli Berzolari, "nolta's Teaching in Como and Pavia"- Nuova voltiana
- ^ Pancaldi, Giuliano (2003). Volta, Science and Culture in the Age of Enlightenment. Princeton Univ. Press. ISBN 9780691122267. , p.73
- ^ Munro, John (1902). Pioneers of Electricity; Or, Short Lives of the Great Electricians. London: The Religious Tract Society, 89 – 102.
- ^ Robert Routledge (1881). A popular history of science, 2nd, G. Routledge and Sons, p. 553.
- ^ Elliott, P. (1999). “Abraham Bennet F.R.S. (1749-1799): a provincial electrician in eighteenth-century England”. Notes and Records of the Royal Society of London 53(1): 59–78. doi:10.1098/rsnr.1999.0063.
- ^ http://chem.ch.huji.ac.il/history/volta.htm
- 1 アレッサンドロ・ボルタの概要
- 2 晩年と死後
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