1. Giới thiệu
Alessandro Volta là một trong những nhà khoa học có ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử vật lý. Sinh năm 1745 tại Como, Ý, ông là người đầu tiên tạo ra nguồn điện liên tục – gọi là Voltaic pile, hay “pin điện” đầu tiên trong lịch sử.
Phát minh của ông không chỉ khẳng định bản chất của dòng điện là dòng dịch chuyển liên tục của điện tích, mà còn đặt nền móng cho toàn bộ ngành công nghiệp điện sau này.
Nhờ cống hiến này, đơn vị đo hiệu điện thế trong hệ SI – Volt (V) – được đặt theo tên ông.
2. Bối cảnh khoa học thế kỷ 18
Cuối thế kỷ 18 là giai đoạn bùng nổ nghiên cứu về điện. Các nhà khoa học châu Âu, từ Benjamin Franklin đến Luigi Galvani, đều nỗ lực tìm hiểu mối liên hệ giữa hiện tượng điện và sinh học.
Năm 1780, Galvani phát hiện ra rằng chân ếch co giật khi chạm vào kim loại, và ông tin rằng đó là “điện động vật” do cơ thể sinh ra. Tuy nhiên, Alessandro Volta không đồng ý. Ông cho rằng điện không đến từ cơ thể sinh vật, mà từ sự tiếp xúc giữa các kim loại khác nhau.
Chính sự tranh luận này đã dẫn ông đến một trong những khám phá vĩ đại nhất của nhân loại.
3. Phát minh ra pin điện – “Voltaic Pile”
Khoảng năm 1800, Volta tiến hành hàng trăm thí nghiệm để chứng minh lý thuyết của mình. Ông xếp các đĩa đồng (Cu) và kẽm (Zn) xen kẽ với miếng vải hoặc giấy tẩm dung dịch muối. Khi nối hai đầu của chồng kim loại này bằng dây dẫn, ông phát hiện dòng điện liên tục xuất hiện.
Đây là nguồn điện hóa học đầu tiên trong lịch sử, tạo ra dòng điện ổn định mà trước đó chưa ai đạt được.
Phát minh của Volta là nền tảng cho sự ra đời của ắc quy, pin khô, pin lithium, và mọi nguồn năng lượng điện di động ngày nay.
4. Nguyên lý hoạt động của pin Volta
Trong Voltaic pile:
-
Đĩa kẽm (Zn) đóng vai trò cực âm, nơi xảy ra phản ứng oxy hóa, giải phóng electron.
-
Đĩa đồng (Cu) là cực dương, nơi nhận electron.
-
Dung dịch muối hoặc axit nhẹ giữa hai đĩa giúp electron di chuyển qua dung dịch, tạo ra dòng điện liên tục.
Nguyên lý tưởng chừng đơn giản này lại chính là cốt lõi của công nghệ pin hiện đại – từ pin đồng hồ nhỏ bé đến ắc quy ô tô điện công suất lớn.
5. Tác động và vinh danh
Phát minh của Alessandro Volta nhanh chóng lan khắp châu Âu. Năm 1801, ông được mời trình diễn pin điện trước Hoàng đế Napoleon Bonaparte. Nhà vua vô cùng ấn tượng và phong tặng ông danh hiệu quý tộc cùng nhiều phần thưởng khoa học.
Từ đó, pin điện trở thành công cụ quan trọng cho hàng loạt nghiên cứu trong thế kỷ 19 – đặc biệt là của Michael Faraday (nghiên cứu điện phân) và André-Marie Ampère (dòng điện và từ trường).
Để ghi nhớ công lao của ông, đơn vị đo hiệu điện thế Volt được quốc tế công nhận và sử dụng đến ngày nay.
6. Ảnh hưởng đến kỹ thuật và công nghiệp hiện đại
Nếu Benjamin Franklin giúp con người hiểu bản chất của điện, thì Alessandro Volta đã biến điện thành nguồn năng lượng có thể kiểm soát và sử dụng được.
Không có phát minh của Volta, sẽ không có các thiết bị điện, không có chiếu sáng, truyền thông, và công nghệ di động như hiện nay.
Trong ngành điện công nghiệp, nguyên lý hóa học điện thế của Volta được ứng dụng trong:
-
Ắc quy năng lượng dự phòng cho hệ thống điều khiển tự động.
-
Nguồn điện một chiều (DC) cho thiết bị đo lường và cảm biến.
-
Hệ thống lưu trữ năng lượng trong năng lượng mặt trời và điện gió.
Phát minh của ông thực sự đã chuyển hóa điện học từ lĩnh vực nghiên cứu sang ứng dụng thực tế – một bước ngoặt mang tính cách mạng.
7. Cuộc đời và di sản
Volta sinh ngày 18 tháng 2 năm 1745 tại Como, Ý và mất ngày 5 tháng 3 năm 1827.
Ông sống giản dị, dành phần lớn thời gian cho giảng dạy và nghiên cứu. Sau khi nghỉ hưu, ông trở về quê nhà, tiếp tục viết và giảng về khoa học đến cuối đời.
Tên ông được đặt cho nhiều trường đại học, bảo tàng, và các chương trình khoa học khắp thế giới.
Ngày nay, nhắc đến “Volt” là nhắc đến người đã biến dòng điện từ hiện tượng thành nguồn năng lượng, mở đầu cho kỷ nguyên điện của nhân loại.
FAQ
1. Alessandro Volta là ai?
Là nhà vật lý người Ý (1745–1827), người phát minh ra pin điện đầu tiên – Voltaic pile – và đặt nền móng cho ngành điện học hiện đại.
2. Pin Voltaic hoạt động như thế nào?
Bằng cách xếp xen kẽ các đĩa kim loại đồng – kẽm với miếng vải tẩm dung dịch muối, tạo ra phản ứng điện hóa sinh ra dòng điện liên tục.
3. Tại sao đơn vị Volt được đặt theo tên Volta?
Để vinh danh công lao của ông trong việc tạo ra hiệu điện thế đầu tiên đo được trong lịch sử.
4. Volta có thật sự phản bác “điện động vật” của Galvani?
Đúng vậy. Ông chứng minh rằng điện không đến từ cơ thể sinh vật mà từ sự tiếp xúc giữa hai kim loại khác nhau, dẫn tới việc phát minh pin.
5. Phát minh của Volta ảnh hưởng thế nào đến kỹ thuật hiện đại?
Từ công nghệ pin lithium, ắc quy xe điện, đến lưu trữ năng lượng mặt trời – tất cả đều bắt nguồn từ nguyên lý mà Volta phát hiện hơn 200 năm trước.
