CÁI ĐÙI ẾCH VÀ CỘT VOLTA
Vào tháng 11 năm 1780 vị giáo sư giải phẫu Luigi Galvani (1737 - 1798) khi nghiên cứu các đùi ếch làm tiêu bản trong phòng thí nghiệm đã quan sát thấy thỉnh thoảng các đùi ếch lại co giật. Ông hiểu ngay nguyên nhân của hiện tượng ấy là điện vì cạnh đó có một máy sinh điện đang chạy. Ông đã bỏ ra 11 năm nghiên cứu cật lực để khẳng định được rằng các hiện tượng điện phát sinh không chỉ ở máy sinh điện, mà cả khi tiếp xúc hai thứ kim loại khác nhau.
Các thí nghiệm của Galvani đã lôi cuốn sự chú ý cả của Alessandro Volta, bấy giờ đã là một bác học có danh tiếng.
Galvani cho rằng các kim loại tham dự trong sự co rút cơ đùi ếch chết chỉ đóng vai trò vật dẫn thụ động của thứ ''điện sinh vật'' có nguồn gốc ở cơ thể. Lặp lại các thí nghiệm đó vào tháng 3 năm 1792 Volta lại kết luận rằng đùi ếch chỉ đóng vai trò một điện kế nhạy, còn nguồn điện là các dây kim loại chạm tới đùi ếch. Định luật điện áp tiếp xúc như ta biết ngày nay đã được tìm ra như vậy: khi nối hai kim loại khác nhau thì giữa chúng sinh ra một hiệu điện thế.
Vào năm 1796 ông đã đo điện áp tiếp xúc (nhờ một điện nghiệm) mà về sau để tăng cường hiệu ứng ông bắt đầu tìm kiếm các mạch gồm nhiều vật dẫn khác nhau. Ông đã thấy rằng giữa hai kim loại đầu - cuối của mạch phát sinh cùng một điện áp y hệt như khi chúng tiếp xúc trực tiếp nhau (không có các đoạn kim loại nào xen vào giữa chúng). Vào cuối năm 1799 Volta đã thành công. Khi đặt mấy chục cặp vòng dây kẽm và bạc ngăn cách bởi cactông nhúng nước muối để giữ độ ẩm) ông thu được nguồn điện mạnh mới có tên là cột Volta.
Việc chế tạo nguồn dòng điện ổn định ấy đã gây ra trên thế giới một trào lưu nghiên cứu điện. Sau khi báo cáo kết quả trước Viện hàn lâm Paris vào tháng 8 - 1800 Volta được tiếp kiến Napoléon. Vị hoàng đế tương lai của nước Pháp rất ngưỡng mộ Volta. Bonaparte, lúc đó là tổng tài (con-sul) đã bảo trợ khoa học và lập ra giải thưởng quốc tế mang tên Volta cho quan tâm đến về điện. Theo lệnh của Napoléon người ta chế tạo một cột Volta lớn kỷ lục tại trường Bách khoa Paris. Sự ủng hộ ấy đã có tác dụng nhanh chóng: những năm 20 của thế kỷ XIX trở thành thời hoàng kim của vật lý học nước Pháp với những tên tuổi sáng chói bầu trời khoa học: Arago, Biot, Savart, Laplace, Ampère.
ALESSANDRO VOLTA
Giáo sư vật lý trường đại học tổng hợp thành phố Pavia (Italia) Alessandro Volta (1745 - 1824) trở nên nổi tiếng trước tiên ở vai trò một nhà sáng chế máy điện: máy sinh điện bằng nhựa (1775), điện nghiệm nhạy (1789), tụ điện (1783). Được biết tin về các thí nghiệm của Luigi Galvani với đùi ếch, Volta quyết định lặp lại chúng (1792) và ban đầu cũng tán đồng quan điểm của Galvani, cho rằng trong cơ bắp động vật có một thứ ''điện động vật'' đặc biệt, buộc cái đùi ếch phải co giật khi tiếp xúc các kim loại. Nhưng vào năm 1793 khi lặp lại thí nghiệm của nhà bác học Thụy Sĩ Johann Georg Sulzer (1720 - 1777) Volta đã đi tới kết luận'' khác. Sulzer nhận ra (1754) rằng nếu đưa đầu lưỡi vào chỗ nối hai kim loại thì trong miệng sẽ thấy vị chua nhẹ hoặc vị kiềm chát nhẹ, tùy vào chất kim loại. Các cảm giác ấy cũng phát sinh khi chạm đâu lưỡi vào các điện cực dương hoặc âm của máy sinh điện. Tin tưởng vào tính đúng đắn của Sulzer, Volta hiểu rằng không có một thứ “điện động vật” nào hết và các đùi ếch của Galvani hoàn toàn không phải một nguồn điện, như Galvani quan niệm, mà chỉ đóng vai vật dẫn nối hai kim loại khác nhau. Trong thực nghiệm của mình Volta thiết lập được rằng điều chủ yếu trong thí nghiệm của Galvani là mối tiếp xúc của hai kim loại, ở đó phát sinh “điện tiếp xúc”: nếu đùi ếch chỉ tiếp xúc cùng một thứ kim loại thì không có sự co cơ nào xảy ra. Đồng thời chỉ thị của máy điện nghiệm chứng tỏ rằng khi tách rời các kim loại ấy khỏi nhau thì mỗi cái đều vẫn chứa điện tích. Sau rất nhiều thí nghiệm Volta đã tìm ra cách tăng cường hiệu ứng quan sát thấy ấy và đã chế tạo ra một nguồn điện một chiều rất mạnh; chính là cột Volta trứ danh.
Chính Volta đã mô tả phát minh của mình trong một bức thư gửi chủ tịch Hội Hoàng gia London, Huân tước Joseph Banks (năm 1800): ''vâng cái thiết bị mà tôi đang nói tới, mà ngài từng ngạc nhiên, không là gì khác hơn là một số vật dẫn tốt, đặt kề nhau theo thứ tự 30, 40, 60 hoặc số lớn hơn các tấm bằng đồng (hay tốt hơn nữa là bằng bạc); mỗi cái đặt cạnh một tấm thiếc, hay tốt hơn nữa là tấm kẽm, cũng bấy nhiêu lớp xen giữa là nước hoặc dung dịch chất lỏng khác (có độ dẫn tốt hơn so vôi nước thường), ví dụ nước muối, dung dịch kiềm hay giấy, da... tẩm trong chất lỏng nói trên. Các tấm ấy được đặt giữa các cặp tấm kim loại hay ở mỗi chỗ tiếp xúc giữa hai kim loại khác nhau. Sự xếp tuần tự cả ba loại vật dẫn - đó là tất cả những gì làm nên cái thiết bị mới, mà như đã nói, nó sinh ra tác dụng cùng một loại như một chai Leyden hay bình điện, nhưng thua các bình tích điện mạnh cả về lực và tiếng nổ, tia lửa, độ kéo dài của sự phóng điện v.v... Thiết bị mới về tác dụng có thể, so với một bình tích điện yếu nhưng, có dung tích lớn hơn rất nhiều và không cần phải xạc sau mỗi lần phóng điện khi có vật nào đó chạm phải...''
Vào năm 1801 Volta xây dựng nên cái gọi là chuỗi điện áp của kim loại. Zn, Cu, Ag (ngày nay danh sách chuỗi điện áp này dài hơn nhiều): hai kim loại càng xa nhau trong chuỗi này thì khi dùng làm cực của cột Volta sẽ sinh điện áp càng lớn.
Trong lịch sử phát triển học thuyết về điện và từ các nguồn dòng Volta đóng vai trò xúc tác rất mạnh mẽ, cũng giống như vai trò của chu trình Carnot trong học thuyết về nhiệt. Tên của Volta được đặt cho một đơn vị điện áp (V).
