Hogyan működik egy Voltaic akkumulátor?

Íme egy bontás arról, hogy miként működik egy Voltaic akkumulátor, amely magyarázza annak kulcsfontosságú elemeit és a működés mögött rejlő alapelveket:

Mi az a Voltaic halom?

Az Alessandro Volta által 1800 -ban feltalált volt volta halom volt az egyik első elektromos akkumulátor. Ez egy halom váltakozó réteg különböző fémekből (jellemzően cink és réz) és egy vezető oldat, amelyet elektrolitnak (gyakran sóoldat) hívnak.

Hogyan működik:

1. Elektrokémiai reakciók: A Voltaic Pile működésének kulcsa a kémiai reakciók sorozata, amelyek villamos energiát generálnak. Itt van egy egyszerűsített magyarázat:

* cink elektróda: A cink -elektródon (a negatív terminál) a cink -atomok elveszítik az elektronokat (oxidáció) és cink -ionokká válnak (Zn ^{2+ ), amelyek feloldódnak az elektrolitba. Ezek a felszabadult elektronok átfolynak a külső áramkörön.}

* réz elektróda: A réz elektródán (a pozitív terminál) az elektronok a külső áramkörből az elektródig folynak. Ezek az elektronok hidrogénionokkal reagálnak (H ^{+ ) Az elektrolitban hidrogéngáz képződése (H ₂ ).}

2. Elektronáramlás és elektromos potenciál:

* Az elektronok áramlása a cink -elektródról a rézelektródra elektromos áramot hoz létre.

* Az elektromos potenciál (feszültség) közötti különbség a cink és a réz elektródok között meghajtja ezt az áramot. Az egyetlen Voltaic cölöpm -cella által termelt feszültség viszonylag alacsony, tehát a több cellát egymásra rakják a teljes feszültség növelése érdekében.

Volta halom alkatrészei:

* cink lemez (negatív elektród): A cink egy reaktív fém, amely könnyen elveszíti az elektronokat.

* rézlemez (pozitív elektród): A réz kevésbé reakcióképes fém, amely könnyen elfogadja az elektronokat.

* Elektrolit: A sóoldat (mint a sóoldat) a kémiai reakciókban részt vevő ionokat vezet.

* karton vagy érezhető: Ezek az anyagok elválasztják a fémlemezeket, és porózus gátként működnek az elektrolit számára.

A Voltaic Halom fontossága:

* Történelmi jelentőség: A Voltaic halom úttörő felfedezést jelentett az elektromosság megértésében. Bebizonyította, hogy a kémiai reakciókból folyamatos elektromos áramot generálhat.

* Korai akkumulátor -technológia: Ez előkészítette az utat a ma széles körben alkalmazott hatékonyabb akkumulátorok fejlesztéséhez.

A VOLTAIC halom korlátozásai:

* Alacsony feszültség és rövid élettartam: A Voltaic halom viszonylag alacsony feszültséget eredményezett, és kimenete gyorsan csökkent, amikor a kémiai reakciók előrehaladták.

* hidrogéngáz előállítása: A hidrogéngáz képződése a réz elektródánál problémákat okozhat a gáz felhalmozódásával és csökkentheti az akkumulátor hatékonyságát.

A Voltaic halom a mai világban:

Noha nem használják közvetlenül, a Voltaic mögött meghúzódó alapelvek alapvető fontosságúak a modern akkumulátorok működésében. A Voltaic halom alapfogalmainak megértése segít megérteni, hogy az elektrokémiai reakciók hogyan generálnak villamos energiát olyan eszközökben, mint a mobiltelefonok, a laptopok és az elektromos járművek.