نیروگاهی کوچک در قلب باتریها
در حقیقت باتری نیروگاهی کوچک است که از طریق یک فرآیند شیمیایی که موجب تغییر خصوصیات و ویژگیهای اجزای تشکیلدهنده آن میشود، جریان الکتریکی تولید میکند و به این ترتیب پس از گذشت مدت زمان مشخص به اصطلاح دشارژ شده و در صورتی که از انواع باتریهای قابل شارژ نباشد دیگر قابل استفاده نخواهد بود.
در یک باتری بین دو انتهای آن که از آنها به عنوان قطبهای یک باتری یا الکترودهای آن نام برده میشود، جریان الکتریکی برقرار میشود و از آنجا که در نخستین آزمایشاتی که درباره چگونگی ساخت باتریها میشد مجموعهای از سلولهای الکتروشیمیایی همسان همچون واحدهای یک توپخانه نظامی به دنبال هم و به صورت افقی در کنار هم قرار میگیرند از این واژه برای نامگذاری پیلهای شیمیایی استفاده شد.
قطب منفی باتری مولد الکترونهایی است که وارد مدار شده و قابلیت استفاده از باتری به عنوان مولد جریان الکتریکی را امکانپذیر میسازند. وقتی باتری به یک مدار الکتریکی متصل میشود عنصر روی که در قطب مثبت (آند) یک پیل الکتریکی وجود دارد اکسید میشود. به ازای هر اتم روی اکسید شده در یک باتری، دو الکترون آزاد خواهد شد. بقایایی از یونهای ناپایدار روی در این مسیر باقی خواهد ماند. پس از آن الکترونها از قطب مثبت باتری به طرف قطب منفی آن جریان خواهند یافت و به این ترتیب الکترونها از قطب منفی پیل وارد مدار الکتریکی متصل به باتری خواهند شد. این در حالی است که همزمان قطب مثبت پیل الکترونها را از مدار الکتریکی متصل به آن دریافت میکند تا بتواند شدت جریان برقرار شده در این مدار را ثابت نگه دارد. به این ترتیب قطب مثبت الکترونها را جذب کرده و آنها را به کاتد یعنی پایانه منفی یک پیل الکتریکی منتقل میکند.
الکترونها با یونهای منگنز ترکیب شده و یونهای منفی را تشکیل میدهند که این یونهای حاوی بار منفی با مولکولهای آب موجود در مایع الکترولیتی پیل ترکیب شده و در نتیجه انجام واکنش شیمیایی بین آنها یونهای منفی هیدروکساید و همچنین یونهای مثبت هیدروژن در پیل آزاد خواهد شد. یونهای منفی هیدروکساید از قطب آند یا پایانه مثبت پیل عبور کرده و با یونهای ناپایدار روی در مسیر ترکیب میشوند تا به این ترتیب در نتیجه این واکنش شیمیایی اکسید روی و آب حاصل شود. زمانی که همه اتمهای روی موجود در یک باتری به اکسید روی و آب تبدیل میشوند این باتری دشارژ شده و دیگر قابلیت تولید جریان الکتریکی را نخواهد داشت.
وقتی دو باتری به صورت موازی به یک مدار الکتریکی متصل میشوند ابتدا قطبهای مثبت و سپس قطبهای منفی این دو باتری به هم متصل خواهند شد. در چنین وضعیتی شدت جریان هیچ تغییری نخواهد کرد، اما باتریها برای مدت زمان طولانیتری قابل استفاده خواهند بود، اما وقتی دو باتری به صورت سری به دنبال هم قرار میگیرند قطب مثبت یکی از آنها به قطب منفی دیگری متصل خواهد شد و به این ترتیب شدت جریان الکتریکی دو برابر خواهد شد.
باتریهای ساعتی باتریهای 5/1 ولتی هستند که اگرچه در مقایسه قیمت بالاتری دارند، اما نسبت به باتریهای آلکالاین (قلیایی) جای کمتری را اشغال میکنند.
منبع: britanica
تازه ها
گوناگون
پیشنهاد سردبیر
در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم
پشت پرده اتاقهای دود و طلسـم
