Источники электрического тока

Источник электрического тока - это электротехническое устройство, способное разделять заряды.

1.Гальванический элемент (рис.3). Две пластины из меди Cu и цинка Zn помещают в раствор серной кислоты. Вследствие химических процессов положительные ионы цинка Zn переходят в раствор серной кислоты, оставляя на цинковой пластине избыток отрицательных зарядов. В растворе ионы цинка оттесняют легкие и подвижные положительные ионы водорода к медной пластине, на поверхности которой происходит восстановление нейтральных атомов водорода. При этом медная пластина теряет свободные отрицательные заряды, т.е. заряжается положительно.

Zn^- Cu⁺

H₂SO₄

Рис.3. Гальванический элемент

Напряжение или разность потенциалов между пластинами, при которой накопление зарядов прекращается, служит количественной мерой сторонней силы (в данном случае химической природы), стремящейся к накоплению заряда. Количественную меру сторонней силы принято называть электродвижущей силой (эдс); обозначение и единица измерения: Е[B].

2.Аккумулятор (рис.4). В отличие от гальванического элемента, являющегося первичным, аккумуляторы называют вторичными источниками электрической энергии. Аккумулятор накапливает энергию за счет обратимого химического процесса – преобразует при зарядке электрическую энергию в химическую, а затем по мере надобности отдает ее потребителю.

Перезарядка аккумулятора возможна за счет обратимости химических процессов при пропускании электрического тока. Так как химические процессы окисления-восстановления являются достаточно медленными и сопровождаются выделением тепла (кислотные аккумуляторы могут закипеть, а литиевые – даже взорваться), то зарядка является достаточно длительным процессом 8 – 16 часов. Естественно, и отдать энергию сразу аккумуляторы не могут. В этом их отличие от конденсаторов.

1

2

Рис.4. Устройство никелевого аккумулятора: 1-контактный колпачок, 2-анод(угольный стержень), 3-деполяризатор, 4-электролит(гидроксид калия), 5-катод(никелевая банка).

Наиболее распространенными аккумуляторами являются кислотные (например, автомобильные) и «сухие» для портативных компьютеров, сотовых телефонов и т.д., где электролит либо загерметизирован или связан твердым материалом, либо находится в гелеобразном состоянии. Среди бытовых аккумуляторных элементов сегодня наиболее распространены три вида: никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлогидридные (Ni-MH), и литий-ионные (Li-ion).

Дата добавления: 2014-12-17