اختراع باتریاختراع باتری ها:
باتری وسیله ای است که می تواند انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند به همین دلیل امروزه در دستگاه مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. مسلما بدون تلاش های مخترع این وسیله امروزه ما نمی توانستیم از مزایای باتری ها استفاده کنیم.
اما مخترع باتری چه کسی است؟
الساندرو ولتا یک فیزیکدان ایتالیایی بود که در سال ۱۸۰۰ برای اولین بار وسیله ای به نام باتری را اختراع کرد و تحت عنوان پیل ولتایی آن را به مردم معرفی نمود. در کنار اختراع این وسیله ولتا اکتشافات مهمی در زمینه پنوماتیک، هواشناسی و الکترواستاتیک نیز انجام داده است، اما بزرگترین اختراع وی برای بشریت همین باتری ها هستند.
الکساندر ولتا در کومو ایتالیا به دنیا آمد و در سن ۲۹ سالگی فرصتی را جهت استادی فیزیک در مدرسه سلطنتی شهر خود به دست آورد. در سال ۱۷۷۴ او در همین مکان یکی از مهترین اختراعات خود یعنی الکتروفور که دستگاهی برای تولید الکتریسیته ساکن بود رقم زد.
از طریق اشتعالی که جرقه استاتیک ایجاد می کرد او تحولی را در مورد برق ایجاد کرد و به عنوان یک متخصص جوی مطالعاتی فراهم کرد. در سال ۱۷۷۹با گذشت ۵ سال از تدریس وی در مدرسه سلطنتی وی را به عنوان استاد در دانشگاه پاویا عنوان کردند. در این مکان او توانست پیل ولتایی را اختراع کند و اولین روش عملی تولید برق فراهم شد.
پیل ولتایی او از طریق قرار دادن دیسک های متناوب مس و روی بر روی همدیگر و همراه با تکه ای مقوای خیس در آب نمک در میان آنها ساخته شد. این پیل ولتایی می توانید جریان الکتریکی ایجاد کند و برای انتقال این جریان الکتریکی در مسیرهای طولانی از یک قوس فلزی استفاده می شد. این پیل به عنوان اولین باتری شناخته می شد که جریان الکتریکی ثابت و قابل اطمینانی ایجاد می کرد، همچنین به عنوان نخستین باتری سلولی مرطوب در جهان شناخته می شد.
تاریخچه اختراع باتری توسط الساندرو ولتایکی از هم دوره ای های الساندرو ولتا به نام لوئیجی گالوانی قبل از نظریه ولتا پاسخ گالوانی را مطرح کرده بود و اظهار داشت که بافت های حیوانی نیز نوعی الکتریسیته در خود دارند. این موضوع را زمانی اعلام کرد که درحال تشریح قورباغه بود و با استفاده از قلابی با جنس برنج، قورباغه را حرکت داد به طوری که او با چاقوی جراحی آهنی پای قورباغه را لمس کرد و سپس بدن قورباغه شروع به حرکت می کند. وی اعتقاد داشت انرژی که باعث انقباض شده است از پای خود قورباغه خارج می شود به همین دلیل گالوانی آن را الکتریسیته حیوانی نامگذاری کرد.
الساندرو ولتا به عنوان مخالف نظریه گالوانی پیل ولتایی را اختراع کرد و این موضوع را روشن کرد که هنگامی الکتریسیته تولید خواهد شد که دو فلز متفاوت مانند برنج و آهن در یک فضای مرطوب با همدیگر تماس پیدا کنند نه از طریق بافت های حیوانی.
این اختراع ولتا تا همیشه در ذهن مردم باقی ماند. برای تشکر از این اقدام ولتا؛ واحد نیروی الکتریکی یا اختلاف پتانسیل که باعث جاری شدن جریان از طریق مقاومت می‌شود، بعد از مرگ این دانشمند ولت نامیده شد.
هرساله در ۱۸ فوریه که سالروز تولد الساندرو ولتا می باشد را به افتخار این دانشمند روز ملی باتری می شناسند، بی شک زندگی امروزی بدون وجود باتری ها بسیار سخت می شد. همه ما از وجود باتری ها در وسایل و ماشین‌های مختلفی مانند تلفن‌های همراه، اتوموبیل‌ها، وسایل نقلیه، لپ تاپ‌ها و ... آگاه هستیم، باتری ها در اشکال و اندازه های مختلفی عرضه می شوند و هر کدام نیز ظرفیت های مشخصی دارند.
باتری ها برای ماشین‌آلات کوچک از جمله ساعت‌ها و سمعک‌ها تا بزرگ مثل اتومبیل‌ها استفاده می شوند. در اواخر قرن ۱۹ قبل از ژنراتورهای برق و شبکه‌های قدرت؛ باتری های به عنوان منبع اصلی برق محسوب می شدند، باوجود کاربردهای گسترده ای که این وسیله در زندگی تمامی ما دارد تعداد کمی از ماجرای اختراع آن اطلاع دارند.
باتری ها به عنوان نقطه عطفی در دوران خاص بودند و ثابت کردند که می توانند بسیار سودمند باشند و ما بخش مهمی از نیاز روزانه خود را با آنها برطرف می کنیم.
اختراع باتری و نخستین پیل ولتاییاختراع باتری قابل شارژ:
جان اف دانیل که یک شیمی دان انگلیسی بود در سال ۱۸۳۶ باتری های بهبود یافته ای را تولید کرد که می توانستند جریان برق ثابت تری را نسبت به جریان های قبلی برای ذخیره انرژی الکتریکی تولید کنند.
پزشک فرانسوی به نام Gaston Planté در سال ۱۸۵۹ اولین باتری های قابل شارژ را که بر اساس سرب اسید ساخته شده بودند اختراع کرد. این باتری ها امروزه مورد استفاده هستند، تا آن زمان تمام باتری های موجود اولیه بودند بدین معنی که توانایی شارژ دوباره را نداشتند.
برق از طریق مغناطیس:
تولید جریان برق به وسیله مغناطیس تقریبا دیر صورت گرفت به طوری که در سال ۱۸۲۰ آندره-ماری آمپر متوجه شد که سیم های حاوی جریان برق به سمت همدیگر جذب می شوند و دربرخی موارد همدیگر را دفع می کنند.
مایکل فارادی در سال ۱۸۳۱ نشان داد که چگونه یک دیسک مس جریان مداوم برق را در حین چرخش در یک میدان مغناطیسی قوی تولید می کند.
فارادی همراه با همفری دیوی و تیم تحقیقاتی اش نشان داد تا زمانی که حرکت میان سیم پیچ و آهنربا ادامه دارد می توان نیروی الکتریکی بی پایانی تولید کرد، همین امر منجر با معکوس کردن فرآیند؛ ژنراتور الکتریکی و همچنین موتور الکتریکی اختراع شوند.
بعد از گذشت مدتی با ساختن ترانسفورماتورهایی تواسنتند جریان متناوب به ولتاژ دلخواه تبدیل کنند. فارادی در سال ۱۸۳۳ توانست بنیان الکترومغناطیس را پایه گذاری کند و برهمین اساس قانون فارادی را نیز بیان کرد. این قانون به مغناطیس مربوط می باشد که سلف‌ها و انواع مختلفی از موتورهای الکتریکی و ژنراتورها از آن استفاده می کنند. با گذشت زمان درک بهتری از این موضوع ایجاد شد و افراد توانستند ژنراتورهای بزرگی برای تولید یک جریان ثابت برق بسازند.
اختراع باتری اولیه تا پیشرفتهتقسیمبندی باتری‌ها:
بر اساس شرایط محیطی و شرایط الکتریکی موجود باید از باتری های متفاوتی استفاده شود، هرکدام از آنها دارای مشخصات متفاوتی هستند و تحت شرایطی دشارژ می شوند. انواع باتری ها از لحاظ کاربرد عبارتند از موارد زیر:
- باتری های خورشید: شارژ شدن آنها از قوانین خاصی تابعیت می کند.
- باتری هایی که در منبع تغذیه بدون وقفه، لپ‌تاپ‌ها و گوشی‌های موبایل استفاده می شوند و توانایی تأمین یک جریان ثابت برای مدت زمان طولانی را دارند.
- باتری های قلمی و نیم قلمی که برای مصارف عمومی ساخته شده‌اند و معمولاً ارزان‌تر می باشند.
اختراع باتری؛ انواع باتری های قلمی- باتری‌های اتومبیل، لیفتراک و موتورسیکلت؛ این باتری ها در مدت زمان کوتاهی جریان زیادی جهت استارت زدن تامین می کنند.
- باتری هایی که در سامانه‌های حفاظتی، روشنایی، امنیتی و سامانه‌های کنترل استفاده می شوند و باید دارای عمر و پایداری بالایی باشند.
- باتری‌های دکمه‌ای و باتری‌های پشتیبان که می‌توانند جریان کمی را برای مدت زمان خیلی طولانی تأمین کنند.
اما به‌طور کلی می توان گفت؛ باتری‌ها به دو دسته قابل شارژ و غیرقابل شارژ تقسیم‌بندی می‌شوند.
گردآوری: بخش علمی سرپوش
- 11
- 5
