Sammlerzellen: Funktionsprinzip und Varianten

Datum:

2018-09-19 11:10:10

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Heute galvanische Elemente sind einige der häufigsten chemischen Stromquellen. Trotz Ihrer Nachteile, Sie sind aktiv in der Elektrotechnik verwendet und ständig verbessert.

Wirkungsweise

Die einfachste Beispiel für die Funktionsweise des galvanischen Elements sieht so aus. In einer Glasschale mit einer wässrigen Lösung aus Schwefelsäure eingetaucht zwei Platten: eine ü kupferne, die zweite – Zink. Sie werden zu den negativen und positiven pol des Elementes. Wenn diese Pole verbinden Leiter, wird eine einfache elektrische Stromkreis. Innerhalb des Elementes fließt Strom von der Zink-Platte, die eine negative Ladung, auf die Kupferfolie, positiv aufgeladen. Bei der externen Schaltung die Bewegung der geladenen Teilchen wird in die entgegengesetzte Richtung.

Unter dem Einfluss des Stroms Wasserstoff-Ionen und Säure-Rest Schwefelsäure werden in verschiedene Richtungen bewegen. Wasserstoff wird geben Ihre Ladungen Kupferplatte und säurerest – Zink. Also an den Klemmen des Elements wird die Spannung aufrechterhalten werden. Zur gleichen Zeit auf der Oberfläche der Kupferplatte werden sich die Blasen von Wasserstoff, die entspannende Wirkung des galvanischen Elements. Der Wasserstoff erzeugt zusammen mit dem Metall der Platte Hilfsspannung, die als elektromotorische Kraft der Polarisation. Die Richtung der Ladung dieser EMK entgegengesetzt zu der Ladung der EMK der galvanischen Zelle. Selbst Blasen schafft einen zusätzlichen Widerstand im Element.

Betrachtet uns Element – das ist ein klassisches Beispiel. In der Realität ähnliche Sammlerzellen einfach nicht verwendet werden wegen der großen Polarisierung. Dass es nicht vorgekommen ist, werden bei der Herstellung der Elemente in Ihrer Zusammensetzung verabreicht eine spezielle Substanz, die Wasserstoffatome absorbiert, die als depolarisator. In der Regel sind Medikamente, die Sauerstoff oder Chlor.

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Die Vorteile und Nachteile der modernen Galvanik-Elemente

Moderne galvanische Elemente bestehen aus verschiedenen Materialien. Die häufigste und vertraut uns die Art – dies ist die Zink-Kohle-Elemente, die in AA-Batterien. Ihre Vorteile sind die relative Billigkeit, durch die Nachteile – ein kleines Haltbarkeit und niedriger Leistung.

Die bequemere Variante – das Alkali-galvanische Elemente. Sie werden auch als марганцево Kohle. Der Elektrolyt ist hier nicht die Trockensubstanz Arten von Kohle, und eine alkalische Lösung. Разряжаясь, solche Elemente fast nicht entgasen, wodurch können Sie alles dicht. Die Haltbarkeit dieser Elemente höher als zinkkohle-Batterien.

Quecksilber-Elemente ähneln in Ihrer Konstruktion auf Alkaline. Hier gelten quecksilberoxyd. Diese Stromquellen verwenden, zum Beispiel für medizinische Geräte. Ihre Vorteile ü Beständigkeit gegen hohe Temperaturen (bis +50, und bei einigen Modellen bis +70 ° C), stabile Spannung, hohe mechanische Festigkeit. Nachteil – die toxischen Eigenschaften von Quecksilber, die aus den Abgasen seiner Amtszeit Elementen müssen sehr vorsichtig sein und senden für die Verarbeitung.

In einigen Elementen verwenden für die Herstellung von Silber-OXID-Kathoden, aber wegen der Teuerung Metall Ihre Verwendung unwirtschaftlich. Häufiger Elemente mit Lithium-Anoden. Auch Sie zeichnen sich durch hohe Kosten, aber die größte Spannung unter allen betrachteten Arten von galvanischen Elementen.

Eine andere Art der galvanischen Elemente – diese Konzentration galvanische Elemente. In Ihnen der Prozess der Bewegung von Teilchen kann lecken mit der übertragung und ohne Migration der Ionen. Die erste Art – ist ein Element, in dem zwei identische Elektroden Tauchen in den Elektrolyt-Lösungen unterschiedlicher Konzentration getrennt durch eine semipermeable Trennwand. In solchen Elementen EMK entsteht dadurch, dass die Ionen übertragen in eine Lösung mit einer geringeren Konzentration. In den Elementen der zweiten Art von Elektroden aus verschiedenen Metallen, und die Konzentration ausgerichtet, durch die chemischen Prozesse, die stattfinden, auf jeder der Elektroden. Die elektromotorische Kraft dieser Elemente höher als die Elemente des ersten Typs.


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