Батарея

Физика > Батарея

 

Изучите устройство батареи: строение, основные элементы и функции. Как происходит напряжение батареи, создание электрического тока, электрический потенциал.

Батарея – устройство, трансформирующее химическую энергию в электрическую.

Задача обучения

• Описать функции и основные компоненты батареи.

Основные пункты

• Химическая реакция помогает аккумулятору сберегать электрический потенциал.
• При подключении к цепи, электрический потенциал трансформируется в кинетическую энергию, когда электроны проходят сквозь контур.
• Разность напряжений или потенциалов между двумя точками воспринимается как изменение потенциальной энергии заряда (q), смещенного из одной точки в другую, разделенное на заряд.
• Напряжение батареи – электродвижущая сила. Она отвечает за поток заряда – электрический ток.
• Термины
• Батарея – устройство, вырабатывающее электричество при помощи химической реакции между двумя веществами.
• Напряжение – количество электростатического потенциала между двумя точками.
• Поток – скорость потока электрического заряда.

Батарея – устройство, трансформирующее химическую энергию в электрическую. Представлена рядом вольтовых клеток, объединенных последовательно проводящим электролитом, вмещающим анионы и катионы. В одном полуэлементе есть электролин и отрицательный электрод, а в другом – электролин и положительный.

Батарея питается от окислительно-восстановительной реакции, где катионы восстанавливаются на катоде, а анионы окисляются на аноде. Между электродами нет прикосновения, так как соединяются только электролитом. В некоторых клетках есть два полуэлемента с различными электролитами. Сепаратор между ними обеспечивает течение ионов, но не позволяет электролитам смешиваться.

У каждого полуэлемента есть электродвижущая сила, с которой определяется его способность проводить электрический ток. Электрическая движущая сила на клеммах ячейки – напряжение на клеммах, измеряемое в вольтах. Когда батарея подключена к цепи, электроны от анода перемещаются через цепь к катоду. Электродвижущая сила отвечает за поток заряда через контур – электрический ток.

Символ батареи в схеме. Это схематическое изображение самого раннего типа батареи – вольтовой сваи. Особое внимание уделите положительному катоду и отрицательному аноду. Эта ориентация крайне важна при создании схемных диаграмм для правильного потока электронов

Из-за реакции батарея сберегает электрический потенциал. Когда подключена к цепи, то потенциал трансформируется в кинетическую энергию (в момент прохода электронов сквозь контур). Электрический потенциал определяется как потенциальная энергия на единицу заряда. В виде формулы выглядит как:

ΔPE = qΔV

Не нужно путать напряжение и энергию. Первое – энергия на единицу заряда. То есть батарея в мотоцикле и машине могут сходиться по напряжению, но в одном энергии сохраняется намного больше.

---