Alessandro Volta

Wissenschaftliche Tätigkeit

Als 1791 GALVANIs Abhandlung über tierische Elektrizität erschien, hatte sich VOLTA auf dem Gebiet der Elektrizitätslehre bereits einigen Ruhm erworben. So hatte er 1784 ein hochempfindliches Elektrometer entwickelt, mit dem kleinste Elektrizitätsmengen nachgewiesen werden konnten. Die Royal Society in London ernannte ihn dafür zu ihrem Mitglied und zeichnete ihn mit einer Medaille aus.

VOLTA wiederholte ab 1791 die Froschschenkelexperimente GALVANIs und schloss sich zunächst dessen Auffassung von tierischer Elektrizität an. Bald aber erkannte er mit dem geschulten Blick des Physikers – GALVANI war Mediziner –, dass nicht der Froschschenkel das wesentliche, elektrizitätserzeugende Element war. Wesentlich sind vielmehr zwei unterschiedliche Metalle, die sich in einer leitenden Flüssigkeit, einem Elektrolyten, befinden.

Er entwickelte auf der Grundlege dieser Erkenntnisse eine einfache elektrische Quelle, das sogenannte Volta-Element.

Die Untersuchungen von VOLTA ergaben, dass die Spannung von den verwendeten Stoffen abhängig ist. VOLTA ordnete verschiedene Stoffe in einer Spannungsreihe, die in ihrer von VOLTA angegebenen Form folgendermaßen lautet:

Zink - Stanniol - Zinn - Blei - Gelbkupfer und Bronze - Kupfer - Platin - Gold - Silber - Quecksilber - Holzkohle

Je größer der Abstand zweier Stoffe in dieser Reihe ist, umso größer ist die Spannung, die zwischen diesen Stoffen entsteht.
VOLTA hat bei seinen Untersuchungen als Erster den Begriff „elektrische Spannung“ entwickelt.

Systematisch versuchte er in den folgenden Jahren, die „galvanischen Elemente“ – so hat er sie in Anerkennung der Entdeckung GALVANIs stets genannt – zu verbessern.

Der Höhepunkt seiner Arbeit war 1800 die Erfindung der „voltaschen Säule“, eine Hintereinanderschaltung einfacher Elemente, die Urform der heutigen Taschenlampenbatterie. Seine Entdeckungen erregten großes Aufsehen. In Paris führte er die Säule der Pariser Akademie in Anwesenheit NAPOLEONs vor.

Er selbst beschrieb seine Anordnung in einem Brief vom März 1800 folgendermaßen:

„...Dreißig, vierzig ,,, oder mehr Kupferstücke, ... ferner jedes in Verbindung mit einem Stück Zink; ferner eine gleiche Anzahl Schichten, z. B. Salzwasser, Lauge oder dergleichen; eine solche Anlage der Leiter stets in der gleichen Weise wiederholt; das ist alles, woraus mein neuer Apparat besteht“

Seine Entdeckung kann man kaum hoch genug einschätzen. Bis Ende des 18. Jahrhunderts kannte man nur die durch Reibung erzeugte Elektrizität (Reibungselektrizität), mit der nur sehr kurze Zeit ein kleiner Strom fließen konnte. Die voltasche Säule war eine Stromquelle, die genauere Untersuchungen elektrischer Erscheinungen ermöglichte, weil über längere Zeit fließende Ströme möglich waren. Einen weiteren Fortschritt in dieser Richtung ermöglichte erst die Entdeckung der elektromagnetischen Induktion durch MICHAEL FARADAY im Jahr 1832.

VOLTA über seine Arbeit

VOLTA hat die Ergebnisse seiner Arbeit vorwiegend in Form von Briefen bekannt gemacht. Hier ein Auszug aus einem seiner Briefe, in dem er eine voltasche Säule beschreibt:

Ich lege nämlich horizontal auf einen Tisch oder auf irgend eine Unterlage eine der metallischen Platten, z. B. eine Silberplatte, und bedecke sie mit einer Platte von Zink; hierüber schichte ich eine der durchweichten Scheiben, dann eine zweite Silberplatte, auf diese folgt sofort eine andere von Zink, auf welche ich wiederum eine durchweichte Scheibe folgen lasse. So fahre ich in derselben Weise fort, indem ich eine Silberplatte stets in derselben Weise zu einer Zinkplatte füge, d. h. das Silber immer zuunterst und das Zink darüber oder umgekehrt, je nachdem wie ich begonnen habe.

Indem ich ferner zwischen diese Plattenpaare feuchte Scheiben einschalte, fahre ich fort, aus mehreren dieser Stockwerke eine Säule von solcher Höhe aufzubauen, dass sie sich halten kann, ohne umzufallen. Sobald dieselbe etwa 20 solcher Stockwerke oder Metallpaare enthält, wird sie schon den Fingern, mit denen man ihre Enden (den Kopf und den Fuß einer solchen Säule) berührt, einen oder mehrere kleine Erschütterungen zu erteilen vermögen, deren Zahl davon abhängt, sie oft man diese Berührung wiederholt. Jeder dieser Schläge gleicht vollkommen jener leichten Erschütterung, welche eine schwach geladene Leydener Flasche oder ein aufs Äußerste erschöpfter Zitterrochen zu erteilen vermögen.

Um diese leichten Erschütterungen von dem Apparat zu empfangen, ist es erforderlich, dass die Finger, mit denen man seine beiden Enden zu gleicher Zeit berühren will, mit Wasser benetzt werden, damit die Haut, welche sonst kein guter Leiter sein würde, angefeuchtet ist. Endlich, um ganz sicheren Erfolg zu haben und erheblich kräftigere Schläge zu erhalten, muss man vermittelst eines genügend breiten Streifens oder eines dicken Drahtes aus Metall den Fuß der Säule (s. Abb.) mit dem Wasser eines genügend großen Behälters in Verbindung setzen, in welchen man einen, zwei oder drei Finger oder die ganze Hand eintaucht, während man sich anschickt, den Kopf der Säule mit dem blankgeputzten Ende einer gleichfalls metallischen Platte zu berühren.

Letztere packt man mit der anderen gut angefeuchteten Hand an, so dass man eine große Fläche dieser Platte unter kräftigem Drucke berührt. Bei diesem Verfahren empfinde ich ein leises Prickeln oder einen leichten Schlag in den Gelenken des Fingers, den ich in den Behälter tauche, wenn ich mit der anderen Hand das vierte oder auch nur das dritte Plattenpaar berühre. Berühre ich darauf das fünfte, das sechste und so nach und nach die übrigen bis zur letzten Platte, welche den Kopf der Säule bildet, so wird man durch die Tatsache in Erstaunen gesetzt, dass die Erschütterungen schrittweise an Stärke zunehmen, und zwar in solchem Maße, dass ich von einer derartigen aus zwanzig Plattenpaaren gebildeten Säule Schläge erhalte, welche sich über den ganzen Finger erstrecken und sogar ein wenig schmerzen.
(Aus: ALESSANDRO VOLTA: Brief aus dem Jahr 1800 an Sir Joseph Banks, Präsident der Royal Society)