Bateria da terra de Stubblefield

26 de outubro de 1896, um nativo de 35 anos da cidade americana de Murray, Kentucky, experimentador autodidata, o agricultor Nathan Beverly Stubblefield solicitou uma nova patente. Esta patente deveria ser a terceira patente do inventor, depois das duas anteriores.

As patentes anteriores eram para um isqueiro para lâmpadas de querosene e um telefone mecânico, que ele recebeu há vários anos. Nesse caso, o objeto da patente foi uma bateria elétrica especial, uma bateria de aterramento. O inventor adotou uma abordagem bastante original para usar um par de volt como base para criar uma nova classe de fonte de corrente.

Como você sabe, o efeito galvânico ocorre quando um par galvânico é imerso em terra ou água úmida, o que permite que a eletricidade seja fornecida a um circuito externo de potência muito baixa.

Não foi possível obter uma corrente significativa dessa fonte por causa da grande resistência interna da célula volt, foi possível apenas medir a diferença de potencial da fonte ou foi necessário conectar vários elementos de baixa potência em paralelo para obter mais energia.

O inventor se propôs a criar uma bateria assim, uma classe completamente nova, que não apenas seria capaz de fornecer uma corrente considerável à carga, mas também poderia induzir a tensão na bobina secundária para alimentar, por exemplo, um microfone ou bobina de relé.

A bateria era uma estrutura na qual dois condutores localizados lado a lado eram pares galvânicos, um dos quais era de ferro e o outro de cobre. O condutor de cobre estava isolado e o condutor de ferro estava vazio. Isso tornou ideal a interação de condutores com eletrólito.

Os fios foram enrolados em torno de um núcleo de ferro localizado no centro da estrutura da bateria. O enrolamento foi realizado da seguinte forma. Dois fios foram colocados lado a lado, camada por camada, até a estrutura ser delimitada por lados de madeira. Depois de enrolar cada camada, uma camada de tecido isolante foi colocada; a mesma camada de tecido foi localizada ao redor do núcleo central. Como resultado, os condutores na montagem alternavam o tempo todo, estando próximos.

A montagem foi imersa em um recipiente de água e os eletrodos foram trazidos para conectar dispositivos de trabalho. Bastava colocar a bateria no chão molhado, e é por isso que Stubblefield a chamou de "bateria de terra".

A modificação dessa bateria também incluiu um enrolamento secundário, localizado no topo do enrolamento, formando um par galvânico. O enrolamento secundário teve que ser isolado com material como mica. Quando os eletrodos do par galvânico foram fechados e abertos, uma corrente de indução apareceu no enrolamento secundário, que poderia ser usado para alimentar os dispositivos.

O desempenho da bateria foi mantido enquanto o design permanecesse úmido. Além da capacidade de alimentar o dispositivo, o design poderia ser usado como um eletroímã, cuja operação era suficiente para fechar os eletrodos do par galvânico trazidos um para o outro.

O inventor usou essas baterias em seus experimentos em comunicações telefônicas sem fio.