Galvaniskie elementi: darbības princips un šķirnes

Izglītība:
Notiek ielāde ...

Šodien, galvaniskās šūnas ir vienino visbiežāk sastopamajiem ķīmiskajiem strāvas avotiem. Neskatoties uz to trūkumiem, tos aktīvi izmanto elektrotehnikā un tiek pastāvīgi uzlabota.

Darbības princips

Vienkāršākais galvanisko piemērselements izskatās šādi. Stikla burkā ar sērskābes ūdens šķīdumu iegremdē divas plāksnes: vienu - vara, otro - cinku. Viņi kļūst par elementa pozitīviem un negatīviem poļiem. Ja šie stabi ir savienoti ar diriģentu, tiks iegūta vienkāršākā elektriskā ķēde. Inside šūnas, no cinka plāksnes, kas ir negatīvs lādiņš, plūsma no plūsmas, kas ir pozitīvi uzlādēts. Ārējā ķēdē uzlādēto daļiņu kustība notiks pretējā virzienā.

Saskaņā ar pašreizējo ūdeņraža un skābes jonu iedarbībupārējā sērskābe pārvietosies dažādos virzienos. Ūdeņradis uzlādēs vara plāksni un skābes atlikumus - cinku. Tāpēc elementa termināļus atbalstīs spriegums. Tajā pašā laikā ūdeņraža burbuļi norēķināsies uz vara plāksnes virsmas, kas vājinās galvaniskās šūnas darbību. Ūdeņradis rada papildus spriegumu kopā ar plāksnes metālu, ko sauc par polarizācijas elektromotējošo spēku. Šī EMF uzlādes virziens ir pretstatā elektromagnētiskās šūnas elektromagnētiskās saderības uzlādes virzienam. Burbuļi paši veido elementu papildu pretestību.

Elements, kuru mēs uzskatām, ir klasiskspiemērs. Patiesībā šādas galvaniskās šūnas vienkārši netiek izmantotas lielās polarizācijas dēļ. Lai to nenotiek, elementu ražošanā to sastāvā tiek ievests īpaša viela, kas absorbē ūdeņraža atomus, ko sauc par depolarizatoru. Parasti tie ir preparāti, kas satur skābekli vai hloru.

Moderno galvanisko elementu priekšrocības un trūkumi

Mūsdienu galvaniskās šūnasir izgatavoti no dažādiem materiāliem. Visbiežāk sastopamais un pazīstamais veids ir akmeņogļu-cinka elementi, ko izmanto ar pirkstu baterijām. To plusi, jūs varat saistīt relatīvo lētumu, līdz mīnus - īsu glabāšanas laiku un mazu jaudu.

Ērtāka iespēja ir sārmainsgalvaniskās šūnas. Tos sauc arī par mangāns-cinku. Šeit elektrolīts nav sausa viela, piemēram, ogles, bet sārmains šķīdums. Izlādējot, šādi elementi praktiski neizstaro gāzi, jo to var padarīt hermētiski. Šādu elementu glabāšanas laiks ir augstāks nekā ogļu cinkam.

Dzīvsudraba elementi būvniecībā ir līdzīgisārmains Šeit izmanto dzīvsudraba oksīdu. Šādi strāvas avoti tiek izmantoti, piemēram, medicīnas iekārtām. To priekšrocības - izturība pret augsto temperatūru (līdz +50, dažos modeļos līdz + 70 ° C), stabilu spriegumu, augstu mehānisko izturību. Trūkums ir dzīvsudraba toksiskās īpašības, kuru dēļ ir ļoti rūpīgi jārīkojas ar elementiem, kas ir nostrādājuši savu laiku un nosūtījuši tos apstrādei.

Dažos elementos tiek izmantots sudraba oksīdskatodu ražošana, bet metāla augsto izmaksu dēļ to izmantošana ir ekonomiski nelabvēlīga. Biežāk sastopamie elementi ar litija anodiem. Viņiem ir arī augstas izmaksas, taču tiem ir vislielākā spriedze starp visiem galvanisko elementu veidiem.

Cits galvanisko elementu veids irkoncentrācijas galvaniskās šūnas. Tajā daļiņu kustības process var turpināties ar un bez jonu pārnešanas. Pirmais veids ir elements, kurā divi identiski elektrodi tiek iegremdēti dažādas koncentrācijas elektrolītu šķīdumos, atdalīti ar puspiekļuves starpsienu. Šādos elementos emf ir saistīts ar faktu, ka jonus pārnes uz šķīdumu ar mazāku koncentrāciju. Otrā tipa elementos elektrodi ir izgatavoti no dažādiem metāliem, un koncentrācija ir izlīdzināta ar ķīmiskajiem procesiem, kas notiek katrā no elektrodiem. Šo elementu elektromotējošais spēks ir augstāks nekā pirmā tipa elementiem.

Notiek ielāde ...
Notiek ielāde ...