آیا می دانید باتری الكتریكی و الكترومغناطیس چگونه كشف شد؟

باتری الكتریكی

معمولاً افتخار اكتشافاتی كه برای نخستین بار منجر به مشاهده ی جریان الكتریكی شد را به لوئیجی گالوانی، فیزیولوژیست ایتالیایی (01737-1798)، نسبت می دهند. او در سال 1786 مشاهده كرد كه پای تشریح شده ی قورباغه ای كه بر روی میزی در نزدیكی یك مولد الكتریسیته ی ساكن قرار داشت، به صورت پرشی تكان می خورد (در واقع 30 سال قبلفلوریانو كالدانی چنین چیزی را دیده بود). گالوانی با مطالعه آنچه خودش آن را «الكتریسیته ی جانوری» می نامید، مشاهده ی خود را پیگیری كرد. او پای قورباغه ای را با قلابی از جنس برنج از نرده ای آهنی آویزان كرد و دید كه وقتی قسمت پایین پا با قسمت دیگری از نرده تماس پیدا می كند، منقبض می شد (ظاهراً او باز هم از آزمایش مشابهی كهیان سوامردام، حدود یك قرن پیش از آن در هلند انجام داده بود، اطلاعی نداشت.)

گزارش گالوانی، علاقه دانشمند ایتالیایی دیگری را به نامآلساندرو ولتا، كه فیزیكدان بود، برانگیخت. به عقیده ی ولتا علت این كه پای قورباغه بر نرده ی ایوان منقبض می شد الكتریسیته ی جانوری نبود، بلكه در نتیجه ی اختلاف پتانسیل بین دو فلز نامشابه بود (یكی برنجی كه در قلاب به كار رفته و عمدتاً از مس تشكیل شده بود، و دیگری آهن موجود در نرده ی ایوان)، كه نادانسته از طریق بافت جانوری به یكدیگر متصل می شدند.

به نظر ولتا اعصاب و ماهیچه های قورباغه چیزی جز یك برقنمای (الكتروسكوپ) بسیار حساس نبودند، كه باعث می شدند بتوان جریاناتی بسیار ضعیف ( ضعیف تر از آن چه تا آن هنگام با وسایل موجود بررسی شده بود) را تشخیص داد.

ولتا نظریه ی اختلاف پتانسیل الكتریكی فلزات نامشابه را با اختراع نخستین باتری، كه در سال 1800 در نامه ای خطاب به انجمن سلطنتی در لندن شرح داد، اثبات كرد. در باتری ولتا از «سلول» هایی استفاده شده بود كه از دو فلز متفاوت كه دنبال هم قرار گرفته بودند ، نظیر نقره و روی كه با قرص های مقوایی مرطوب از یكدیگر جدا شده بودند تشكیل می شد. تركیب این سلول های «گالوانیك» تشكیل باتریی را می داد كه توان یا «ولتاژ» آن بستگی به تعداد سلولهایی داشت كه به یكدیگر متصل شده بودند.

باتریهایی كه بدین ترتیب ساخته شدند نخستین منبع مفید جریان الكتریكی بودند. تا پیش از آن فقط مولدهای الكتریسیته ساكن شناخته شده بودند؛ این مولدها تخلیه های الكتریكی با ولتاژ بالا ایجاد می كردند اما جریان یكنواختی را به وجود نمی آوردند. باتری ولتا حتی به شكل اولی و ابتدایی خود اكتشافات الكتروشیمیایی مهمی را ، نظیر كشف عناصر فلزی سدیم و پتاسیم به دستسِر هنری دیوی، مقدور ساخت.

الكترومغناطیس

در پایان سده ی هجدهم،شارل اگوستین دوكولن قانون نیروی عكس مجذور را كشف كرده بود. گالوانی اثر الكتریكی فلزات نامشابه را مشاهده و به غلط تفسیر كرده، و ولتا آن را به درستی شرح داده بود. اما هنوز رابطه ی اساسی میان مغناطیس و الكتریسیته یافت نشده بود. فیزیكدان دانماركیهانس كریستین اورستد این ارتباط مهم را در سال 1820 كشف كرد.

اورستد دریافت كه وقتی الكتریسیته در سیمی كه از روی قطب نمایی می گذشت جاری می شد، عقربه ی مغناطیسی آن را منحرف می كرد. از روی نوشته های اورستد نمی توان فهمید كه آیا واقعاً این پدیده را به هنگام تدریس كشف كرد یا برای نخستین بار این اكتشاف را بر سر كلاس درس به دیگران نشان داد. در هر صورت كشف او مستقیماً به اختراع آهنربای الكتریكی به دستویلیام استورجن (یك كفاش انگلیسی) در سال 1825، و اصلاح آن به دست فیزیكدان امریكاییجوزف هنری در سال 1831 منجرشد. آهنربای الكتریكی در ابزار گوناگونی از زنگ در و تلگراف گرفته تا موتورهای برق ، به كار رفته و بدین ترتیب اثر شگرفی بر زندگی ما داشته است.