Ingpen, Robert et al.: Találmányok enciklopédiája. Az emberiség történetének legjelentősebb találmányai és felfedezései (Budapest, 1996)
A természet ereje
ELEKTROMOSSÁG ÉS ELEMEK A tiszta és bőséggel rendelkezésre álló energiaforrás megjelenése sokat növelt az otthonok és a munkahelyek kényelmén és biztonságán Manapság szinte mindenki természetes dolognak tartja az elektromos áramot. Akár a lámpát vagy a rádiót kapcsoljuk be, akár csúcstechnológiát alkalmazó orvosi berendezésekkel vizsgáltatjuk magunkat, az áram mindig kéznél van, nem kell aggódnunk miatta. A fejlett országokban sűrű kábelhálózatok vezetik az elektromosságot sok-sok kilométeren át az erőművektől a felhasználókig; máshol a kisebb és kevésbé megbízható generátorok terjedtek inkább el - még a háztartásokban is. A bárki számara könnyen hozzáférhető áram azonban viszonylag új keletű találmány. A nagyvárosokon kívül még a XX. század elején is csak kevesen élvezhették áldásait. Az áramkimaradásokról és a felizzó vezetékeket párnával eloltó emberekről szóló történetek azonban még ott is gyakoriak voltak, ahol az áram már rendelkezésre állt. Az emberek persze ennél már jóval korábban is tudtak az elektromosságról, hiszen elektromos kisülések a természetben is előfordulnak - erre a villámlás a legismertebb példa. A villám tulajdonkeppen egy elektromosan feltöltődött felhő és a föld között bekövetkező nagy7 energiájú, világító elektromos kisülés. Aki már látott villámcsapás okozta kárt, az tudja értékelni az áram hatalmas energiáit: körny ezetében akár 30 000°C-os hőmérséklet is keletkezhet. Ennek okát azonban évezredeken át senkinek nem sikerült megfejteni. Ugyanez mondható el a sztatikus elektromosságról is. Már a régi görögök is észrevették, hogy ha megdörzsölnek egy7 darab borostyánt, az egy időre magához vonz bizonyos dolgokat. Azt azonban nem tudták megmagyarázni, miért van ez így, s azt sem tudták, hogy az így termelt energia bármi módon tárolható lenne. Oly7 sok más esethez hasonlóan az első lépések megtevőit itt is legalább annyira hajtotta a szórakozás vágya, mint valami gyakorlati cél. A XVIII. században sok amatőr tudós kísérletezett a leydeni palacknak nevezett eszközzel, az elektromos kondenzátor ősével, amely7 képes volt kisebb töltések tárolására. Benjamin Franklin Amellett, hogy részt vett az Amerikai Függetlenségi Nyilatkozat és Alkotmány megfogalmazásában, Benjamin Franklin (1706-1790) végezte el az elektromossággal kapcsolatos legfontosabb első kísérletek egy7 részét is. A villámok teljesen lenyűgözték, ezért egy sárkányhoz selyemzsinórral kulcsot erősített, és a sárkányt egy vihar kellős közepén a magasba röptette. A kulcs fémjéből szikrák repkedtek szer-Benjamin Franklin teszét, amiből Franklin arra következtetett, hogy a villámokat a sztatikus elektromosság okozza. Hasonló eredményt kapott akkor is, amikor a sárkányt egy7 leydeni palackkal kapcsolta össze - a palack feltöltődött árammal. Franklin ebből jött rá, hogy7 ha a házak tetejére hegyes fémrudat szerelnek, amelyet összekötnek a földdel, akkor az a villámcsapás energiáját a talajba vezetheti anélkül, hogy7 a házban bármi kár esne. Megszületett a villámhárító. Ez az egyszerűségében is csodálatos ötlet azóta sok-sok embert és épületet mentett meg. Franklin emellett egy meggyőző elméletet is alkotott az elektromosságról. Úgy7 vélte, kétféle elektromosság van: az együk „alultöltött az elektromos tűzzel”, a másik pedig „túltöltött”. Még ma is beszélünk pozitív és negatív töltésekről, bár tudjuk, nem holmi „elektromos tűzről”, hanem elektronokról van szó. Amikor Franklin emellett azt is felvetette, hogy7 ha egy7 „túltöltött” test egy7 „alultöltött” test közelébe kerül, akkor közöttük elektromos szikra képződik, mintha megjósolta volna a mai elméletet, amely szerint a szikra a különböző potenciálú testek között fellépő, elektronokból álló elektromos áram. Alessandro Volta Amíg a lelkes amatőrök leydeni palackokkal kísérleteztek, Franklin pedig az elméletein dolgozott, egy7 olasz fizikus, Alessandro Volta (1745-1827) megtette a következő lépéseket az ember és az elektromosság mai kapcsolatának kialakítása felé. Nem volt megelégedve a leydeni palackkal, ezért megalkotta az elektrofórt, amely szintén képes volt elektromos töltések tárolására. Ez az eszköz az ebonit nevű anyagból készült, amelyről tudták, hogy ha egy száraz ronggyal megdörgölik, negatív elektromossággal töltődik fel. Az elektrofór egy fémlemez volt, amelyet szigetelt fogantyúival tartottak egy7 feltöltődött ebonit-darab fölé. Ennek eredményeként a lemez alsó oldalán pozitív, felső oldalán pedig negatív töltés képződött. A negatív töltést egy, a lemez felső oldalát a földdel összekötő fémdróttal le lehetett vezetni, így a fémlemezen egészen jelentős pozitív töltés halmozódhatott fel. Alessandro Volta olasz fizikust a képen saját, a találmányait és kísérleteit ábrázoló rajzai előtt látjuk. A bal oldalon lévő eszköz Volta elektrofórja: olyan eszköz, amely nagy’ mennyiségű pozitív töltés tárolására alkalmas. Ha az elektrofór felső oldalát egy negatív töltésű felülethez érintették, maga is negatív töltésre tett szert, míg a szerkezet alsó oldalán pozitív töltés halmozódott fel. Volta feje mögött egy levél részlete látható, amelyben az elem feltalálását jelentette be. A szöveg mellett jól kivehetőek a kartonpapír-korongokkal elválasztott, különböző fémekből készült korongok oszlopai is. 112
