Bateria de pe Stubblefield Earth

26 octombrie 1896, un nativ în vârstă de 35 de ani din orașul american Murray, Kentucky, experimentator autodidact, fermierul Nathan Beverly Stubblefield a solicitat un nou brevet. Acest brevet trebuia să fie al treilea brevet al inventatorului după cele două anterioare.

Brevetele anterioare erau pentru o brichetă pentru lămpile cu kerosen și un telefon mecanic, pe care l-a primit în urmă cu câțiva ani. În acest caz, obiectul brevetului a fost o baterie electrică specială, o baterie de pământ. Inventatorul a luat o abordare destul de originală pentru a utiliza o pereche de volți ca bază pentru crearea unei noi clase de sursă de curent.

După cum știți, efectul galvanic apare atunci când o pereche galvanică este cufundată în pământ sau apă umedă, ceea ce permite furnizarea de energie electrică la un circuit extern cu putere foarte mică.

Nu a fost posibil să obțineți un curent semnificativ dintr-o astfel de sursă din cauza rezistenței interne mari a celulei volt, a fost posibilă numai măsurarea diferenței de potențial a sursei sau a fost necesară conectarea mai multor elemente de putere mică în paralel pentru a obține mai multă putere.

Inventatorul și-a stabilit sarcina de a crea o astfel de baterie, o clasă complet nouă, care nu numai că va fi capabil să dea curent semnificativ sarcinii, dar ar putea, de asemenea, să inducă tensiune în bobina secundară pentru a alimenta, de exemplu, un microfon sau o bobină releu.

Bateria era o structură în care doi conductori amplasați unul lângă altul erau perechi galvanice, unul dintre ele fiind fier și celălalt cupru. Conductorul de cupru era izolat, iar conductorul de fier era gol. Acest lucru a făcut interacțiunea conductorilor cu electrolitul optim.

Sârmele au fost înfășurate în jurul unui miez de fier situat în centrul cadrului bateriei. Înfășurarea a fost efectuată după cum urmează. Două fire au fost așezate una lângă alta, strat cu strat, până când cadrul a fost delimitat de părți din lemn. După înfășurarea fiecărui strat, s-a așezat un strat de țesătură izolatoare, același strat de țesătură a fost situat în jurul miezului central. Drept urmare, conductorii din ansamblu au alternat tot timpul, fiind în apropiere.

Ansamblul a fost scufundat într-un recipient cu apă, iar electrozii au fost scoși pentru conectarea dispozitivelor de lucru. A fost suficient pentru a pune bateria în pământ umed, motiv pentru care Stubblefield a numit-o „bateria de pământ”.

Modificarea unei astfel de baterii a inclus și o înfășurare secundară, care a fost situată deasupra înfășurării, formând o pereche galvanică. Înfășurarea secundară a trebuit să fie izolată cu material precum mica. Când electrozii perechii galvanice au fost închise și deschise, în înfășurarea secundară a apărut un curent de inducție, care ar putea fi folosit pentru alimentarea dispozitivelor.

Performanța bateriei a fost menținută atât timp cât designul a rămas umed. Pe lângă capacitatea de a alimenta dispozitivul, proiectarea ar putea fi folosită ca electromagnet, pentru a cărui funcționare a fost suficient să închidem electrozii perechii galvanice scoase unul la altul.

Inventatorul a folosit astfel de baterii în experimentele sale pe comunicațiile telefonice fără fir.