Stubblefield Earth Battery

26 Οκτωβρίου 1896, ένας 35χρονος ντόπιος της αμερικανικής πόλης Murray, Kentucky, αυτοδίδακτος πειραματιστής, ο αγρότης Nathan Beverly Stubblefield υπέβαλε αίτηση για νέο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Αυτό το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας υποτίθεται ότι είναι το τρίτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του εφευρέτη μετά τις δύο προηγούμενες.

Προηγούμενα διπλώματα ευρεσιτεχνίας αφορούσαν έναν αναπτήρα για λαμπτήρες κηροζίνης και ένα μηχανικό τηλέφωνο, το οποίο έλαβε πριν από αρκετά χρόνια. Στην περίπτωση αυτή, το θέμα της κατοχύρωσης με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ήταν μια ειδική ηλεκτρική μπαταρία, μια μπαταρία γείωσης. Ο εφευρέτης έλαβε μια μάλλον πρωτότυπη προσέγγιση για τη χρήση ενός ζεύγους volt ως βάση για τη δημιουργία μιας νέας τάξης πηγής ρεύματος.

Όπως γνωρίζετε, το γαλβανικό φαινόμενο συμβαίνει όταν ένα γαλβανικό ζευγάρι βυθίζεται σε υγρή γη ή νερό, το οποίο επιτρέπει την τροφοδοσία ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα εξωτερικό κύκλωμα πολύ χαμηλής ισχύος.

Δεν ήταν δυνατόν να πάρουμε ένα σημαντικό ρεύμα από μια τέτοια πηγή εξαιτίας της μεγάλης εσωτερικής αντίστασης του βολτ κυττάρου, ήταν δυνατή μόνο η μέτρηση της διαφοράς δυναμικού της πηγής ή ήταν απαραίτητο να συνδέσουμε παράλληλα αρκετά στοιχεία χαμηλής ισχύος για να πάρουμε περισσότερη ισχύ.

Ο εφευρέτης θέλησε να δημιουργήσει μια τέτοια μπαταρία, μια εντελώς νέα τάξη, η οποία όχι μόνο θα μπορούσε να δώσει σημαντικό ρεύμα στο φορτίο, αλλά θα μπορούσε επίσης να προκαλέσει τάση στο δευτερεύον πηνίο για να τροφοδοτήσει, για παράδειγμα, ένα μικρόφωνο ή ένα πηνίο ρελέ.

Η μπαταρία ήταν μια δομή στην οποία δύο αγωγοί τοποθετημένοι δίπλα-δίπλα ήταν γαλβανικά ζεύγη, ένα από τα οποία ήταν σίδηρος και ο άλλος χαλκός. Ο αγωγός χαλκού ήταν μονωμένος και ο αγωγός σιδήρου ήταν γυμνός. Αυτό έκανε την αλληλεπίδραση των αγωγών με τον ηλεκτρολύτη βέλτιστη.

Τα καλώδια περιτυλίχθηκαν γύρω από έναν πυρήνα σιδήρου που βρίσκεται στο κέντρο του πλαισίου της μπαταρίας. Η περιέλιξη πραγματοποιήθηκε ως εξής. Δύο σύρματα τοποθετήθηκαν το ένα δίπλα στο άλλο, στρώμα με στρώση, μέχρι το πλαίσιο να οριοθετείται από ξύλινες πλευρές. Μετά την περιέλιξη κάθε στρώματος, τοποθετήθηκε ένα στρώμα μονωτικού υφάσματος, το ίδιο στρώμα υφάσματος τοποθετήθηκε γύρω από τον κεντρικό πυρήνα. Ως αποτέλεσμα, οι αγωγοί στο συγκρότημα εναλλάσσονταν συνεχώς, βρίσκονταν κοντά.

Το συγκρότημα βυθίστηκε σε δοχείο νερού, και τα ηλεκτρόδια εξήχθησαν για τη σύνδεση συσκευών εργασίας. Ήταν αρκετό να βάλουμε ακριβώς την μπαταρία σε υγρό έδαφος, γι 'αυτό το Stubblefield το ονόμασε "μπαταρία γης".

Η τροποποίηση μιας τέτοιας μπαταρίας περιλάμβανε επίσης ένα δευτερεύον τύλιγμα, το οποίο βρισκόταν στην κορυφή της περιέλιξης, σχηματίζοντας ένα γαλβανικό ζεύγος. Η δευτερεύουσα περιέλιξη έπρεπε να μονωθεί με υλικό όπως η μίκα. Όταν τα ηλεκτρόδια του γαλβανικού ζεύγους ήταν κλειστά και ανοικτά, εμφανίστηκε ένα επαγωγικό ρεύμα στο δευτερεύον τύλιγμα, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία των συσκευών.

Η απόδοση της μπαταρίας διατηρήθηκε όσο ο σχεδιασμός παρέμεινε υγρός. Εκτός από την ικανότητα τροφοδοσίας της συσκευής, ο σχεδιασμός θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως ηλεκτρομαγνήτης, για την λειτουργία του οποίου αρκούσε για να κλείσει τα ηλεκτρόδια του γαλβανικού ζεύγους που έβγαζαν το ένα στο άλλο.

Ο εφευρέτης χρησιμοποίησε τέτοιες μπαταρίες στα πειράματά του σε ασύρματες τηλεφωνικές επικοινωνίες.