» «

הערימה הוולטאית

מגדל וולטה
איך מגדל וולטה הוליד את הסוללה החשמלית?



לא רבים יודעים שהסוללה החשמלית הראשונה בהיסטוריה נוצרה מוויכוח מדעי בין שני מדענים באיטליה. האחד הוא הפרופסור לפיזיקה אלסנדרו וולטה (Alessandro Volta), שכבר מנעוריו התעניין בחשמל. השני הוא עמיתו המבריק לא פחות, לואיג'י גאלווני (Luigi Galvani).

זהו סופה של המאה ה-18 והלהיט החם במדע הוא החשמל. גאלווני טוען שהוא גילה "חשמל חייתי" כשצפה בצפרדעים מתות שרגליהן התכווצו כשנגע בהן במתכות שונות. וולטה קורא את התיאוריה שלו ומאמין שהחשמל הזה נוצר דווקא מהמגע שבין המתכות עצמן ולא מהרקמה החיה.

כדי להוכיח את טענתו, וולטה מייצר בשנת 1800 את מה שיכונה בתרגום חופשי "ערימת וולטה" (Voltaic Pile). הוא עורם לסירוגין דיסקיות של נחושת ואבץ, כשבין כל זוג הוא מניח פיסת בד ספוגה במי מלח.

כשהוא מחבר חוטים לקצות הערימה, וולטה מקבל זרם חשמלי. וזה לא סתם זרם - לראשונה בהיסטוריה מדובר בזרם חשמלי רציף ומתמשך. זאת בניגוד לפריקה החשמלית החד-פעמית שהצליחו עד אז החוקרים לייצר.

הניסויים הראשונים של וולטה כוללים את בדיקת החשמל על עצמו. הוא מחבר את הסוללה לאוזניו וחש צלילים. כשהוא נוגע בה בפיו, הוא חש טעם מתכתי.

וכך מחולל המדען האיטלקי אלסנדרו וולטה (Alessandro Volta) מהפכה בעולם החשמל. הוא מבין את מה שהעולם יבין מכאן - אלסנדרו וולטה יצר את הסוללה החשמלית הראשונה בהיסטוריה.

המכשיר שהוא המציא אז מכונה כיום "מגדל וולטה", או "עמוד וולטה", כי הוא נראה כמו מגדל קטן שבנוי מערימת פיסות מתכת בצורת מטבעות. המתקן הקטן הזה ישנה לנצח את ההבנה האנושית של אנרגיה חשמלית.

וולטה האיטלקי נלהב מתגליתו ומדביק בהתלהבות את סביבתו האקדמית. הוא קצת מקורב לשלטון הצרפתי בצפון איטליה ובשלב מסוים הוא מציג את המצאתו בפני הקיסר הצרפתי נפוליאון בונפרטה. נפוליאון כל כך מתרשם שהוא מורה לאנשיו להעניק לו מדליית זהב ולמנות אותו לסנאטור ובהמשך הוא גם הופך אותו לברון.

כי "המגדל של וולטה" לא רק מסיים את הוויכוח עם גאלווני, אלא גם פותח עידן חדש בפיזיקה. לראשונה בהיסטוריה יכולים מדענים לייצר חשמל בצורה מבוקרת ורציפה. זה גם יקדם את המדע, כי זה יאפשר, בין השאר, לחוקרים כמו האמפרי דייווי (Humphry Davy) לגלות יסודות כימיים חדשים באמצעות אלקטרוליזה.

היום, כשאנו מטעינים את הטלפון או מתניעים מכונית חשמלית, כולנו ממירים בלי לדעת אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית. בעצם אנו משתמשים בעקרון הבסיסי שגילה וולטה באותם ימים.

על שמו של וולטה והמגדל הקטן שלו נקראת יחידת המידה של המתח החשמלי, ה"וולט" (Volt). מהשרשור של המתכות ל"מגדל וולטה" נולד גם השם שניתן להמצאה, "בטריה" (Battery), או בעברית "סוללה".

כי כמו ששורת תותחים נקראת סוללת תותחים, כך גם שורת המרכיבים שיוצרים את הסוללה החשמלית קיבלה את השם "סוללה" (Battery).

וכך הובילה תרומתם של צפרדע אחת קטנה ושני מדענים גדולים להמצאה בלתי נתפסת בחשיבותה, שעתידה להיות לאבן דרך שממנה התפתחה כמעט כל הטכנולוגיה המודרנית של החשמל ואינספור המכשירים שמקיפים אותנו ומבוססים בדיוק עליה.


הנה סיפור הוויכוח שהוביל להמצאת הסוללה החשמלית (מתורגם):

https://youtu.be/9OVtk6G2TnQ


כך הומצאה הסוללה החשמלית:

https://youtu.be/DSyuE5OZB3M


הנה גילוי הסוללה (עברית):

https://youtu.be/wwfY2iL5Aro


תולדות המצאת הסוללה בידי וולטה:

https://youtu.be/4bUxdLtG8PI?long=yes


שחזור של מגדל וולטה:

https://youtu.be/VCKsiQXLlAc?long=yes
אלסנדרו וולטה
מי היה וולטה, ממציא הסוללה החשמלית?



היה זה הפיזיקאי האיטלקי אלסנדרו וולטה (Alessandro Volta) שיצר את הסוללה החשמלית הראשונה והוליד את עולם הסוללות, המשמשות אותנו עד היום הזה ושקשה לדמיין את את החיים המודרניים בלעדיהן.

וולטה, מדען איטלקי שנולד ב-18 בפברואר 1745 ונפטר ב-1827, אכן ידוע כממציא הסוללה החשמלית, שנקראה לימים על שמו "סוללת וולטה". ההמצאה הזו שלו הייתה פריצת דרך משמעותית בתחום החשמל ואפשרה לראשונה ייצור של זרם חשמלי יציב וקבוע.

הוא שימש כפרופסור לפיזיקה באוניברסיטת פאביה, בה ערך מחקרים רבים בתחום החשמל. בשלב מסוים וולטה מזהה שניתן לייצר באופן יזום זרם חשמלי. בעולם שבו אין חשמל, אלא בטבע (ראו בתגית "חשמל, טבע"), זו פריצת דרך אדירה.

לשם כך הוא השתמש בתאים חשמליים שהוא מרכיב מדיסקיות של מתכות שונות, כגון נחושת ואבץ. בין המתכות הוא מפריד, על ידי בד טבול בחומצה או מלח.

כך הוא יוצר בשנת 1800 את "סוללת וולטה" שמאפשרת למדענים לבצע ניסויים חשמליים באופן מבוקר ויציב. הסוללה הזו היוותה את הבסיס לפיתוחים נוספים בתחום החשמל.

גילוי הדרך ליצירת הסוללה החשמלית הראשונה איפשר לוולטה להפריך את התיאוריה שרווחה עד אז, לפיה החשמל נוצר על ידי יצורים חיים בלבד. בדרכו להמצאת הסוללה החשמלית הוא חלק על דעתו ומחקריו בנושא של גאון איטלקי אחר בשם גאלוואני.

וולטה הוכיח שגלווני טעה וניצח.

הגאון שהמציא את סוללת החשמל וחולל מהפכה במחקר החשמל, זכה בפרסים והוקרות רבות על תרומתו המדעית. לצד מדליית קופלי מהחברה המלכותית של לונדון הוענקו לו אותות כבוד ממדינות שונות. אבל המצאת הסוללה החשמלית הייתה כל כך חשובה, עד שקראו על שמו את יחידת המתח החשמלי, ה"וולט".

בוולטים מודדים מאז מתח חשמלי, כמו 110 וולט ברשת החשמל של אמריקה, או 220 וולט ברשתות החשמל באירופה. וכמובן שסוללות יש ב-6 וולט, 12 וולט, סוללות אצבע של 1.5 וולט וכדומה.

בכך נחשב וולטה לאחד מגדולי המדענים של תקופתו ותרומתו לתחום החשמל הייתה מכרעת ופורצת דרך. עבודתו המדעית גם סייעה ליצירת תחום האלקטרוכימיה והאלקטרומגנטיות.

אבל לפני הכל, הסוללה שוולטה המציא הניחה את הבסיס לסוללות המודרניות ולמכשירים הניידים באשר הם. נסו לדמיין את חיינו בלעדי הסמארטפון, שעון היד המודרני, הפנסים והרדיו טרנזיסטור ותבינו כמה השפיע האיש על העידן המודרני.


הכירו את אלסנדרו וולטה:

https://youtu.be/wwfY2iL5Aro


קיצור עלילות חייו של גיבור הסוללה החשמלית:

https://youtu.be/zgB-Qa0izf0


וסרט תיעודי על תולדות חייו של וולטה:

https://youtu.be/B-iI4K6uh5I?long=yes


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.