Driftnopeudessa, kun elektroni saavuttaa paristolle positiivisen terminaalin mikä tämä elektroni sitten tekee
Ennen akkujen elektronien käyttäytymisen tarkastelua meidän on oltava selvillä muutamista käsitteistä. Akun sisällä olevan elektronin liike käsittää sähkökemiallisia reaktioita ja sähkövirran virtauksen. Elektronit käyttäytyvät eri tavoin akussa kuin puhtaassa johtimessa, kuten metallijohdossa. Tässä on joitakin perustietoja elektronien liikkeestä akussa:
Akkujen perusperiaate
Akussa on kaksi elektrodeja, toinen on negatiivinen (anodi) ja toinen positiivinen (katodi). Purkausprosessissa negatiivinen elektrodi oksidoituu ja vapauttaa elektroneja, kun taas positiivinen elektrodi imee elektroneja. Nämä elektronit virtaavat ulkopuolisessa piirissä negatiivistä elektrodista positiiviseen elektrodiin, muodostaen sähkövirran.
Elektronien liike akussa
Elektronien virtaus purkausprosessissa
Anodi: Negatiivisella elektrodilla sähkökemiallinen reaktio aiheuttaa sille, että elektronit poistetaan atomista, ja nämä elektronit kertyvät negatiiviselle elektrodille.
Ulkopuolinen piiri: Elektronit virtaavat negatiivisesta terminaalista positiiviseen terminaliin ulkopuolisessa piirissä (johdot, jotka yhdistävät negatiivisen ja positiivisen terminalin) täten suorittamalla virran johtamisen.
Katodi: Positiivisella elektrodilla elektronit imevät sähkökemiallisen reaktion avulla osallistuen reduktioreaktioon.
Ionten liike elektroluetteessa
Ulkopuolisen piirin sähkövirtaa lisäksi on myös ionien liikettä elektroluetteessa. Kationit (positiivisesti varautuneet ionit) liikkuvat negatiivisesta positiiviseen, ja anionit (negatiivisesti varautuneet ionit) liikkuvat positiivisesta negatiiviseen. Tämä ionien liike on tarpeellista säilyttääksesi akun sisäisen varausbalanssin.
Kun elektronit saavuttavat akun positiivisen päähän
Kun elektronit kulkevat ulkopuolisessa piirissä akun positiiviseen elektrodiin, ne osallistuvat siihen tapahtuvaan sähkökemialliseen reduktioreaktioon. Tarkemmin sanottuna:
Reaktion osallistuminen: Positiivisella elektrodilla kemiallinen aine hyväksyy elektronit ja osallistuu sähkökemialliseen reduktioreaktioon, kuten metallioniiden reduktioon.
Varausbalanssi: Sähköntulo auttaa ylläpitämään positiivisen elektrodin varausbalanssia, estäen sen tulemasta liian positiiviseksi.
Energian vapauttaminen: Tässä prosessissa elektronien siirtyminen menee käsi kädessä kemikaalisen energian vapautumisen kanssa, jota voidaan käyttää ulkoisiin tarkoituksiin, kuten sähkömoottorin ajamiseen tai valon sytyttämiseen.
Elektronien käyttäytymisen yhteenveto
Negatiivisesta positiiviseen: Akun purkausprosessissa elektronit virtaavat negatiivisesta terminaalista positiiviseen terminaliin ulkopuolisessa piirissä.
Kemiallisten reaktioiden osallistuminen: Kun elektronit saavuttavat positiivisen elektrodin, ne osallistuvat siihen tapahtuvaan reduktioreaktioon positiivisella elektrodilla.
Energian muuntaminen: Sähköenergia muunnetaan muihin energiamuotoihin (kuten mekaaniseksi tai valoksi) elektronien siirtymisen avulla.
Huomioitavaa
On tärkeää huomioida, että kun puhutaan elektronien käyttäytymisestä, yleensä otetaan makroskooppinen näkökulma ja kuvataan suuren määrän elektronien käyttäytymistä, ei yksittäisen elektronin käyttäytymistä. Todellisissa fysikaalisissa prosesseissa yksittäisten elektronien käyttäytyminen on paljon monimutkaisempaa, koska se sisältää kvanttimekaniikan periaatteita.
Johtopäätös
Kun elektronit saavuttavat akun positiivisen elektrodin, ne osallistuvat siihen tapahtuvaan reduktioreaktioon positiivisella elektrodilla, auttaen ylläpitämään varausbalanssia ja muuntaen energiaa prosessissa. Tämä elektronien käyttäytyminen on olennainen osa akkujen toimintaperiaatetta, mikä mahdollistaa niiden kyvyn tarjota voimaa ulkopuolisille piireille.
