Alessandro Volta

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Alessandro Volta
Elektrophor (um 1840)
Voltasche Säule

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta, ab 1810 Graf von Volta (* 18. Februar 1745 in Como; † 5. März 1827 ebenda) war ein italienischer Physiker und einer der Begründer der Elektrizitätslehre.

Leben und Werk

Alessandro wurde 1745 als eines von neun Kindern von Filippo Volta und Maria Maddalena dei Conti Inzaghi in Como geboren. Der Vater sah für ihn eine Laufbahn als Jurist vor und schickte ihn zur Vorbereitung von 1758 bis 1760 auf eine Jesuitenschule. Alessandros wahres Interesse galt aber der Elektrizität, mit der er sich im Selbststudium beschäftigte und mit führenden Gelehrten auf diesem Gebiet korrespondierte. Der Turiner Physik-Professor Beccaria riet ihm, sich auf die experimentelle Arbeit zu konzentrieren. 1769 veröffentlichte Alessandro Volta seine erste wissenschaftliche Arbeit mit dem Titel De vi attractiva ignis electrici („Die Anziehungskraft des elektrischen Feuers“), in der er bereits Kritik an den herrschenden Autoritäten übte. 1778 wurde Volta als Professor für Physik an die Universität Pavia berufen und hatte den Lehrstuhl für Experimentalphysik bis 1819 inne. 1791 wurde er zum Mitglied der Royal Society in London berufen.

Elektrophor

1775 verbesserte Volta den seit etwa 1750 bekannten[1] Elektrophor zu einem Instrument, das bald weithin in Europa verwendet wurde. Im Prinzip handelte es sich dabei um einen Kondensator, mit dem man statische Elektrizät leicht erzeugen und transportieren konnte. Ein Elektophor besteht aus einer Metallplatte mit isoliertem Griff und einer geerdeten metallischen Grundplatte, die mit einem nicht leitenden „Kuchen“ aus Harz, Siegelwachs und Schellack versehen war. Der Kuchen wird üblicherweise mit einem Katzenfell gerieben und wird dadurch elektrisch negativ aufgeladen. Hält man die Metallplatte mit dem isolierten Griff in kurzem Abstand über den Kuchen, wir durch Influenz eine Ladungstrennung bewirkt, durch die sich die Unterseite positiv, die Oberseite hingegen negativ auflädt. Berührt man nun die Oberseite mit der Hand, fließen die negativen Ladungen ab, die positiven bleiben zurück. Zwischen Kuchen und Metallplatte baut sich so eine elektrische Spannung auf, die mit der Distanz der beiden zunimmt. Dadurch lassen sich hohe Spannungen bis zu einigen Kilovolt erzeugen. Georg Christoph Lichtenberg (1742-1799) baute einen Elektrophor mit 2,5 m Durchmesser, der Funken mit bis zu 70 cm Länge erzeugen konnte.

Voltasche Säule

Angeregt durch Luigi Galvanis (1737-1798) berühmte Versuche mit den zuckenden Froschschenkeln studierte Volta in den 1790er Jahren die Spannungsreihe verschiedener Metalle und konstruierte mit seiner nicht weniger berühmten Voltaschen Säule die erste funktionstüchtige elektrische Batterie, die er 1800 in London an der Royal Society der Öffentlichkeit präsentierte[2][3]. Sie bestand aus abwechselnd übereinander geschichteten Kupfer- und Zinkscheiben, die durch elektrolytgetränkte Papp- oder Lederscheiben voneinander getrennt waren. Alternativ verwendete Volta statt Kupfer auch Silber und statt Zink auch Zinn. Die elektrochemisch erzeugte Kontaktspannung ist durch die unterschiedliche Austrittsarbeit der Elektronen in den verschiedenen Metallen bedingt.

„Nun wurde, wie ich Ihnen auch nur zu wiederholen brauche, eigentlich erst um die Wende des achtzehnten und neunzehnten Jahrhunderts zu dieser Reibungselektrizität hinzugefunden, entdeckt dasjenige, was man Berührungselektrizität nennt. Und damit wurde für die moderne Physik ein Gebiet eröffnet, das sich gerade außerordentlich fruchtbar erwiesen hat für die materialistische Ausgestaltung der Physik. Ich brauche Sie auch da nur an das Prinzip zu erinnern. Galvani beobachtete einen Froschschenkel, der in Verbindung war mit Metallplatten und der in Zuckungen geriet, und hatte damit eigentlich, man möchte sagen, etwas außerordentlich Bedeutsames gefunden, hatte zwei Dinge zugleich gefunden, die nur voneinander abgetrennt werden mußten und die heute noch nicht ganz sachgemäß voneinander abgetrennt sind zum Unheil der naturwissenschaftlichen Betrachtungen. Galvani hatte dasjenige gefunden, was wenig später Volta eben als die eigentliche Berührungselektrizität bezeichnen konnte. Er hatte die Tatsache gefunden, daß, wenn zwei verschiedene Metalle sich so berühren, daß ihre Berührung vermittelt wird durch entsprechende Flüssigkeiten, so entsteht eine Wechselwirkung, die in Form einer elektrischen Strömung von dem einen Metall zu dem andern sich äußern kann. Damit haben wir die elektrische Strömung, die verläuft rein auf dem Gebiete des unorganischen Lebens scheinbar, wir haben aber, indem wir hinblicken auf dasjenige, was Galvani eigentlich bloßlegte, auch noch das, was man gewissermaßen als physiologische Elektrizität bezeichnen kann, einen Kraftspannungszustand, der eigentlich immer besteht zwischen Muskel und Nerv und der geweckt werden kann, wenn elektrische Ströme durch Muskel und Nerv hindurchgeführt werden. So daß in der Tat dasjenige, was Galvani damals gesehen hat, zweierlei enthielt: Dasjenige, das man einfach auf unorganischem Gebiet nachbilden kann, indem man Metalle durch Vermittlung von Flüssigkeiten zur Ausbildung der elektrischen Ströme bringt, und dasjenige, was in jedem Organismus ist, bei gewissen elektrischen Fischen und anderen Tieren besonders hervortritt als Spannungszustand zwischen Muskel und Nerv, der sich für den äußeren Anblick ähnlich ausnimmt in seinem Ausgleich wie strömende Elektrizität und ihre Wirkungen. Damit war aber alles dasjenige gefunden, was dann zu gewaltigen wissenschaftlichen Erkenntnisfortschritten auf materialistischem Gebiete einerseits geführt hat, was auf der anderen Seite so gewaltige, epochemachende Grundlagen für die Technik ergeben hat.“ (Lit.:GA 320, S. 148f)

Literatur

  • Aloisius Galvani: Abhandlung über die Kräfte der Electricität bei der Muskelbewegung (Comm. Bonon. Sc. et Art. Inst. et Acad. T. 7; 1791), herausgegeben von A. J. von Oettingen, 2. Aufl., Repr. der Ausg. Leipzig, Engelmann, 1894 und 1900. Deutsch, Thun / Frankfurt am Main 1996, ISBN 3-8171-3052-X (enthält auch: Alessandro Volta: Untersuchungen über den Galvanismus (1796–1800), früher als: Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften; Bände 52 und 118) archive.org
  • Rudolf Steiner: Geisteswissenschaftliche Impulse zur Entwickelung der Physik, I, GA 320 (2000), ISBN 3-7274-3200-4 pdf pdf(2) html mobi epub archive.org rsarchive.org
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Einzelnachweise

  1. Einen ersten zufriedenstellend funktionierenden Elektrophor hatte 1762 der deutsch-schwedische Physiker [[Wikipedia:Johan Carl Wilcke|]] (1732-1796) entwickelt.
  2.  Alexander Volta: On the Electricity excited by the mere Contact of conducting Substances of different kinds.. In a Letter from Mr. Alexander Volta, F. R. S. Professor of Natural Philosophy in the University of Pavia, to the Rt. Hon. Sir Joseph Banks Bart. K. B. P. R. S. Read June 26, 1800. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 90, Nr. Nr. 2 (Part II), W. Bulmer, London 1800, ISSN 0261-0523, XVII: Philosophical Transactions, S. 403–431, doi:10.1098/rstl.1800.0018, OCLC 7134330 (angegebenes Briefdatum: 20. März 1800, ia600307.us.archive.org).
  3.  Alexander Volta: On the Electricity excited by the Mere Contact of Conducting Substances of Different Kinds. In a Letter from Mr. Alexander Volta, F.R.S. Professor of Natural Philosophy in the University of Pavia, to the Rt. Hon. Sir Joseph Banks Bart. K.B. P.R.S. Read June 26, 1800. In: Abstracts of the Papers Printed in the Philosophical Transactions of the Royal Society of London. From 1800 to 1830 inclusive. 1 (1800 to 1814), Richard Taylor, London 1832 (Originaltitel: ds, 1800), S. 27–29 (biodiversitylibrary.org).