סוללת כדור הארץ Stubblefield

26 באוקטובר 1896, יליד העיר 35 מוריי, קנטקי, יליד 35 שנה, הנסיין בהדרכה עצמית, החקלאי נתן בוורלי שטובלפילד הגיש בקשה לפטנט חדש. פטנט זה היה אמור להיות הפטנט השלישי של הממציא אחרי שני הקודמים.

פטנטים קודמים נועדו למצת למנורות נפט וטלפון מכני שקיבל לפני מספר שנים. במקרה זה נושא הפטנט היה מצבר חשמלי מיוחד, סוללת אדמה. הממציא נקט בגישה מקורית למדי לשימוש בזוג וולט כבסיס ליצירת מחלקה חדשה של מקור זרם.

כידוע, השפעה גלוונית מתרחשת כאשר זוג גלווני שקוע באדמה או במים לחים, המאפשרים לספק חשמל למעגל חיצוני בעל עוצמה נמוכה מאוד.

לא ניתן היה להשיג זרם משמעותי ממקור כזה בגלל ההתנגדות הפנימית הגדולה של תא הוולט, היה אפשר רק למדוד את ההבדל הפוטנציאלי של המקור, או שהיה צורך לחבר כמה אלמנטים בעלי הספק נמוך במקביל בכדי להשיג יותר כוח.

הממציא הציב לעצמו את המשימה ליצור סוללה כזו, מחלקה חדשה לחלוטין, שתוכל לא רק להעניק זרם ניכר לעומס, אלא גם יכול לגרום למתח בסליל המשני להספק, למשל, מיקרופון או סליל ממסר.

הסוללה הייתה מבנה בו שני מוליכים הממוקמים זה לצד זה היו זוגות גלווניים, אחד מהם היה ברזל והשני נחושת. מוליך הנחושת היה מבודד, ומוליך הברזל היה חשוף. זה הפך את האינטראקציה של מוליכים עם אלקטרוליט למיטבית.

חוטים נפתלו סביב ליבת ברזל שנמצאה במרכז מסגרת הסוללה. הסלילה בוצעה כדלקמן. שני חוטים הונחו זה לצד זה, שכבה אחר שכבה, עד שהמסגרת הוגבלה בצדי עץ. לאחר סלילת כל שכבה הונחה שכבה של בד מבודד; אותה שכבת בד הייתה ממוקמת סביב הליבה המרכזית. כתוצאה מכך, המוליכים באסיפה התחלפו כל העת כשהם בסביבה.

המכלול היה שקוע במיכל מים, והאלקטרודות הוצאו לחיבור התקני עבודה. זה הספיק רק להכניס את הסוללה לאדמה רטובה, וזו הסיבה שסטובלפילד כינה אותה "הסוללה הארצית".

השינוי בסוללה כזו כלל גם סלילה משנית, שנמצאה על גבי המתפתל, ויצרה זוג גלווני. היה צורך לבודד את הפיתול המשני בחומרים כמו נציץ. כאשר האלקטרודות של הצמד הגלווני נסגרו ונפתחו, הופיע זרם אינדוקציה בפיתול המשני, שניתן להשתמש בו להפעלת המכשירים.

ביצועי הסוללה נשמרו כל עוד העיצוב נשאר לח. בנוסף ליכולת ההספק של המכשיר, העיצוב יכול לשמש כאלקטרומגנט, שתפעולו הספיק כדי לסגור את האלקטרודות של הצמד הגלווני שהוצאו זה לזה.

הממציא השתמש בסוללות כאלה בניסויים שלו בתקשורת טלפונית אלחוטית.

Comments

[#1 איגור]

אני חושב שגם עם טכנולוגיות חדישות, אסור לשכוח דרך כה פשוטה יחסית להפקת חשמל. אפילו משום שהאנרגיה החופשית של כדור הארץ היא שהטבע מייצר.בתנאים קיצוניים אפשרות זו יכולה להועיל מאוד. אחרי הכל, אתה אף פעם לא יודע מה יכול לקרות בכל רגע.