Prinsip operasi bateri

Bagaimanakah jam dinding, alat kawalan jauh TV atau alat permainan kanak-kanak yang dikawal radio berfungsi? Kebanyakan orang, tanpa teragak-agak, akan menjawab "daripada bateri" dan, pada dasarnya, mereka akan betul. Tetapi tidak mungkin mana-mana daripada mereka akan dapat memberitahu bagaimana tepatnya bateri mudah alih itu tiga kali ganda, bagaimana ia berfungsi, dan tanpanya keseluruhan proses penghantaran arus elektrik dari bateri kepada pengguna akhir adalah mustahil. Mari kita penuhi jurang ilmu yang menjengkelkan ini.

Prinsip operasi bateri

Untuk memahami prinsip operasi bateri AA konvensional, anda perlu mempunyai pemahaman umum tentang strukturnya. Jadi, mana-mana bateri terdiri daripada tiga elemen utama - anod, katod dan elektrolit. Lebih-lebih lagi, yang terakhir boleh mempunyai hampir semua keadaan pengagregatan: katod dan anod yang diletakkan dalam larutan garam, pada dasarnya, juga merupakan "bateri," hanya dalam bentuk yang luar biasa untuk orang biasa.

Menarik! Apa yang dipanggil "lajur voltan", yang dicipta oleh Alessandro Volta, juga mempunyai semua elemen yang diperlukan untuk pengeluaran arus elektrik. Ia terdiri daripada plat zink dan tembaga yang disusun di atas satu sama lain, di antaranya kain yang direndam dalam asid diletakkan sebagai "lapisan".

Anod dalam sistem sedemikian adalah sumber utama elektron, yang, seperti yang kita ketahui dari kursus fizik sekolah, mempunyai caj negatif.Zarah bercas negatif tertarik kepada yang positif, dan dalam kes ini permukaan katod bertindak sebagai "tambah".

Tetapi ini tidak mencukupi untuk arus elektrik berlaku, kerana elektron juga memerlukan sejenis "lebuh raya" - medium yang akan menyokong interaksi katod dan anod. Di sinilah elektrolit muncul "di atas pentas" - garam, alkali atau asid yang mampu mengalirkan arus.

Mari kita lihat prinsip operasi menggunakan contoh khusus: terdapat bateri yang dinilai pada 18 volt. Voltan antara elektrod di dalamnya adalah stabil sehingga ia disambungkan ke rangkaian. Sebaik sahaja pengguna muncul (contohnya, mentol lampu biasa), voltan mula berkurangan secara beransur-ansur, arus mula mengalir dari elektrod "negatif" ke elektrod "positif", dan tindak balas kimia berlaku dalam elektrolit yang bertujuan untuk mengekalkan beza keupayaan antara elektrod.

Rujukan. Lebih banyak tenaga yang diperlukan pengguna, lebih sengit tindak balas di dalam bateri dan lebih cepat ia akan gagal.

Bagaimana bateri boleh dicas semula berfungsi, bagaimana ia berbeza daripada bateri biasa

Jadi, kami telah melihat bateri klasik "jari" dan "jari kecil" dan kami tahu bahawa hayat perkhidmatan kebanyakannya adalah terhad (tidak kira apa yang dikatakan pengeluar terkenal). Tetapi bagaimana pula dengan apa yang dipanggil bateri - bateri jenis bateri yang bukan sahaja boleh menggunakan tenaga semasa proses tindak balas, tetapi juga mengumpulnya dan menyimpannya untuk masa yang lama?

Untuk memahami prinsip operasi bateri, perlu beralih kepada kimia. Kita ambil sebagai contoh... Api arang biasa.Tidak kira betapa cantik dan menariknya api itu, mana-mana ahli kimia yang memerhatikannya tahu bahawa proses ini hanyalah tindak balas jangka panjang pengoksidaan bahan api. Pembakaran arang batu berinteraksi dengan oksigen dan sebagai hasil daripada tindak balas ini kita mendapat:

• karbon dioksida;
• cahaya;
• hangat.

Dan jika dua titik terakhir mampu memanaskan jiwa dan badan, maka kita tidak boleh menggunakan karbon dioksida dalam apa cara sekalipun, kerana ia adalah hasil sampingan tindak balas, yang sebenarnya, sisanya. Tindak balas pengoksidaan berhenti apabila unsur permulaan: oksigen dan arang batu habis. Menghentikan tindak balas dalam bateri berlaku dengan cara yang sama apabila bahan permulaan habis sepenuhnya dan hanya "sisa" yang tinggal.

Dalam bateri, semuanya berlaku sedikit berbeza. Hakikatnya ialah tindak balas yang berlaku di dalamnya tergolong dalam kategori boleh balik, iaitu, dalam keadaan tertentu ia boleh "terbalik", mengembalikan semua bahan ke keadaan asalnya. Ia adalah kemungkinan tindak balas boleh balik yang berlaku dalam bateri yang membolehkan ia dicas.

Dalam bateri yang disambungkan ke rangkaian, tindak balas berjalan ke arah yang bertentangan, dan arus mengalir dari "tambah" ke "tolak", dan bukan sebaliknya. Akibatnya, produk tindak balas membentuk bahan permulaan, dan pemilik bateri menerima tenaga "dipulihkan" tersedia dalam format mudah alih. Itu sahaja!