В 1843 году женевский физик Август Деларив высказал оригинальную мысль, как избавиться от действия поляризации. Он предложил ввести в элемент в качестве деполяризатора перекись марганца, вещество, очень богатое кислородом. Так как водород жадно стремится соединиться с кислородом, будут достигнуты наилучшие условия работы элемента. Но прошло двадцать пять лет, прежде чем впервые эта идея была осуществлена талантливым парижским химиком Георгом Лекланше. Это произошло в 1868 году[32].

Глиняная пористая банка заполнялась смесью перекиси марганца с кусочками плотного угля, и сюда же вставлялся угольный электрод. Этот пористый сосуд ставился в стеклянный, заполненный раствором нашатыря (хлористого аммония). Сюда же вставлялся цинковый электрод. Элемент Лекланше развивает свою полную энергию в течение короткого времени и затем должен несколько «передохнуть», так как деполяризация в нем совершается довольно медленно. Учитывая эти свойства, элемент Лекланше применяют лишь там, где не требуется непрерывная работа (например, для электрических звонков в квартирах).

Современные гальванические элементы. Слева — элемент Даниэля, в середине — Лекланше, справа — сухой элемент.

Огромный интерес публики вызвал оригинальный «элемент горения» талантливого русского инженера П. Н. Яблочкова. В этом элементе электричество возникало в процессе соприкосновения водяного пара с раскаленным углем. Яблочков указывал, что «элемент горения» может развить неслыханную мощность до 30 квт, т. е. в 100 тысяч раз бóльшую, чем во всяком другом элементе. Но сам изобретатель считал работу над элементом еще не законченной. И после Яблочкова никто его опытов не продолжал.

* * *

«Открытие и усовершенствование вторичных элементов» — такую надпись можно было прочесть над следующими витринами Парижской выставки.

Здесь была показана история электрических аккумуляторов. Так стали называться гальванические элементы, обладающие способностью накоплять электрическую энергию при зарядке их током от другого источника и затем возвращать ее во время работы.

Схемы соединения элементов. Наверху — последовательное соединение внизу — параллельное.

В середине XIX века у известного парижского физика Александра Беккереля — сына Антуана — работал в качестве ассистента молодой ученый Гастон Плантэ. Эта фамилия была хорошо известна парижанам. Брат Гастона был выдающимся пианистом. Эту же фамилию вскоре в еще большей степени прославил Гастон своим бессмертным изобретением.

Плантэ очень тщательно исследовал процессы, происходящие в свинцовом элементе, и вот к каким выводам он пришел.

Если погрузить две покрытые окисью свинцовые пластины в сосуд с раствором серной кислоты и пропустить через них гальванический ток, то на каждую из пластин он воздействует по-разному. Та пластина, которая присоединена к отрицательному полюсу (катод), окажется покрытой водородом, выделяющимся при разложении током серной кислоты. На положительной свинцовой пластине (анод) выделится кислород. Эта положительная пластина, соединяясь с кислородом, образует перекись свинца и становится темно-коричневой. Отрицательная пластина становится все более металлически чистой. Окружающий ее водород жадно отнимает у свинца кислород, и пластина все более раскисляется.

Устройство современного кислотного аккумулятора.

По прошествии некоторого времени у каждой из пластин замечается выделение пузырьков газа. Это свидетельствует о том, что процесс зарядки аккумулятора окончен.

При соединении обоих электродов проводником по нему проходит ток, обратный первоначальному направлению. По прошествии некоторого времени обе пластины делаются спять химически однородными и в одинаковой мере покрытыми окисью свинца. Чтобы вновь сделать элемент пригодным к действию, необходимо опять зарядить его.

8 февраля 1881 года ученик Плантэ Камилл Фор запатентовал новый способ, ускоряющий формование аккумуляторов. Фор предложил заранее наносить на пластины слой свинцового сурика. Когда оценили изобретение Фора, на аккумуляторы появился огромный спрос. Новые источники электрической энергии — электрические машины постоянного тока — значительно усилили его. Аккумуляторы применялись в помощь работающим машинам, когда их энергии не хватало. Это происходило обычно утром и вечером, когда была очень большая потребность в электрической энергии. Гораздо дешевле устроить аккумуляторные батареи и их энергией покрывать, временный недостаток, нежели устанавливать дополнительные дорогостоящие машины: в ночные часы аккумуляторы могли забирать для своей зарядки излишки имеющейся энергии и утром их возвращать.

Перейти на страницу:

Поиск

Похожие книги