„Stubblefield“ žemės baterija

1896 m. Spalio 26 d. 35 metų amerikietis Murray mieste Kentukyje, savamokslis eksperimentatorius, ūkininkas Nathanas Beverly Stubblefieldas pateikė paraišką naujam patentui gauti. Šis patentas turėjo būti trečiasis išradėjo patentas po dviejų ankstesnių.

Ankstesni patentai buvo skirti žibalinėms žibalo lempoms ir mechaniniam telefonui, kuriuos jis gavo prieš keletą metų. Šiuo atveju patentavimo objektas buvo speciali elektrinė baterija, žemės baterija. Išradėjas laikėsi gana originalaus požiūrio į voltų poros naudojimą kaip pagrindą naujos klasės srovės šaltiniui sukurti.

Kaip žinote, galvaninis efektas atsiranda, kai galvaninė pora panardinama į drėgną žemę ar vandenį, o tai leidžia tiekti elektrą į labai mažos galios išorinę grandinę.

Iš tokio šaltinio nebuvo įmanoma gauti reikšmingos srovės, nes didelis volto elemento vidinis pasipriešinimas, buvo galima tik išmatuoti šaltinio potencialų skirtumą arba reikėjo lygiagrečiai sujungti kelis mažos galios elementus, norint gauti daugiau galios.

Išradėjas iškėlė sau užduotį sukurti tokią bateriją, visiškai naują klasę, kuri ne tik galėtų suteikti didelę apkrovos srovę, bet ir galėtų sukelti įtampą antrinėje ritėje iki galios, pavyzdžiui, mikrofono ar relės ritės.

Akumuliatorius buvo konstrukcija, kurioje du laidininkai, esantys vienas šalia kito, buvo galvaninės poros, iš kurių vienas buvo geležis, o kitas - varis. Vario laidininkas buvo izoliuotas, o geležies laidininkas buvo plikas. Dėl to laidininkų sąveika su elektrolitu buvo optimali.

Laidai buvo suvynioti aplink geležinę šerdį, esančią akumuliatoriaus rėmo centre. Apvija buvo atlikta taip. Du laidai buvo klojami vienas šalia kito, sluoksnis po sluoksnio, kol rėmas buvo apribotas medinėmis pusėmis. Apvyniojus kiekvieną sluoksnį, buvo klojamas izoliacinio audinio sluoksnis, tas pats audinio sluoksnis buvo išdėstytas aplink centrinę šerdį. Dėl to junginyje esantys laidininkai visą laiką keitėsi, būdami šalia.

Agregatas buvo panardintas į vandens indą, o elektrodai buvo išvesti darbiniams prietaisams sujungti. Pakako tiesiog įdėti akumuliatorių į drėgną žemę, todėl Stubblefieldas pavadino jį „įžeminta baterija“.

Tokios baterijos modifikacija taip pat apėmė antrinę apviją, kuri buvo apvijos viršuje, sudarydama galvaninę porą. Antrinė apvija turėjo būti izoliuota tokiomis medžiagomis kaip žėručio. Kai galvaninės poros elektrodai buvo uždaryti ir atidaryti, antrinėje apvijoje atsirado indukcinė srovė, kurią buvo galima naudoti prietaisams maitinti.

Baterijos veikimas buvo išlaikytas tol, kol dizainas išliko drėgnas. Be galimybės maitinti prietaisą, konstrukcija galėjo būti naudojama kaip elektromagnetas, kurio veikimui pakako uždaryti galvaninės poros elektrodus, išvestus vienas kitam.

Išradėjas tokias baterijas naudojo savo eksperimentuose dėl belaidžio telefono ryšio.