Sa drift velocity, kapag ang isang elektron ay umabot sa positibong terminal ng baterya, ano ang ginagawa ng elektron na ito?

Bago pag-usapan ang pag-uugali ng mga elektron sa mga baterya, kailangan nating malinaw tungkol sa ilang konsepto. Ang paggalaw ng mga elektron sa loob ng isang baterya ay kasama ang mga reaksyong elektrokemikal at daloy ng kuryente. Ang mga elektron ay may ibang pag-uugali sa loob ng isang baterya kaysa sa kanilang pag-uugali sa isang puro na konduktor, tulad ng isang wire na gawa sa metal. Narito ang ilang pangunahing paliwanag para sa paggalaw ng mga elektron sa isang baterya:

Ang pangunahing prinsipyo ng paggana ng mga baterya

Mayroong dalawang elektrodo sa loob ng baterya, isa ang negatibo (anode) at ang isa naman ay positibo (cathode). Sa proseso ng pag-discharge, ang negatibong elektrodo ay nag-o-oksidasyon at nagrerelease ng mga elektron, samantalang ang positibong elektrodo ay sumasangkot sa pag-absorb ng mga elektron. Ang mga elektron na ito ay nagdadaloy mula sa negatibong elektrodo patungo sa positibong elektrodo sa pamamagitan ng panlabas na circuit, kaya nabubuo ang kuryente.

Ang paggalaw ng mga elektron sa isang baterya

Daloy ng elektron sa panahon ng pag-discharge

• Anode: Sa negatibong elektrodo, ang isang reaksyong elektrokemikal ay nagdudulot ng pag-alis ng mga elektron mula sa atom, at ang mga elektron na ito ay nagsasakop sa negatibong elektrodo.

• Panlabas na circuit: Ang mga elektron ay nagdadaloy mula sa negatibong terminal patungo sa positibong terminal sa pamamagitan ng panlabas na circuit (ang wire na nag-uugnay sa negatibong terminal at positibong terminal) upang matapos ang pagdadaloy ng kuryente.

• Cathode: Sa positibong elektrodo, ang mga elektron ay inaabos ng reaksyong elektrokemikal at sumasangkot sa reaksyong reduksyon.

Paggalaw ng mga ion sa electrolyte

Kabilang sa daloy ng mga elektron sa panlabas na circuit, mayroon din paggalaw ng mga ion sa electrolyte. Ang mga cation (positibong na-charged ions) ay naglalakbay mula sa negatibo patungo sa positibo, at ang mga anion (negatibong na-charged ions) ay naglalakbay mula sa positibo patungo sa negatibo. Kailangan ang paggalaw ng mga ion na ito upang mapanatili ang balanse ng charge sa loob ng baterya.

Kapag ang mga elektron ay umabot sa positibong dulo ng baterya

Kapag ang mga elektron ay lumampas sa pamamagitan ng panlabas na circuit patungo sa positibong elektrodo ng baterya, sila ay sumasangkot sa reaksyong elektrokemikal na nagaganap sa positibong elektrodo. Upang mas tiyak:

• Sumasangkot sa reaksyon: Ang mga elektron ay tinatanggap ng isang kemikal na substansiya sa positibong elektrodo at sumasangkot sa reaksyong elektrokemikal na reduksyon, tulad ng pag-reduce ng mga metal ions.

• Balanse ng charge: Ang pagpasok ng mga elektron ay tumutulong sa pagpanatili ng balanse ng charge sa positibong elektrodo, na nagpapahinto sa positibong elektrodo mula sa pagiging labis na positibo.

• Pagsalba ng enerhiya: Sa prosesong ito, ang paglipat ng mga elektron ay kasama ang pagsalba ng kemikal na enerhiya, na maaaring gamitin para sa panlabas na layunin, tulad ng pagpapatakbo ng isang motor o pagbibigay liwanag sa isang light bulb.

Buod ng pag-uugali ng mga elektron

• Mula sa negatibo patungo sa positibo: Sa panahon ng pag-discharge ng baterya, ang mga elektron ay nagdadaloy mula sa negatibong terminal patungo sa positibong terminal sa pamamagitan ng panlabas na circuit.

• Sumasangkot sa mga reaksyong kemikal: Pagkatapos ang elektron ay umabot sa positibong elektrodo, ito ay sumasangkot sa reaksyong reduksyon sa positibong elektrodo.

• Konwersyon ng enerhiya: Ang elektrikong enerhiya ay kinokonberte sa iba pang anyo ng enerhiya (tulad ng mekanikal o liwanag) sa pamamagitan ng paglipat ng mga elektron.

Mga bagay na kailangang tandaan

Mahalaga na tandaan na kapag pinag-usapan ang pag-uugali ng mga elektron, karaniwang tinatakdang macro view at inilarawan ang pag-uugali ng malaking bilang ng mga elektron, hindi ang pag-uugali ng iisang elektron. Sa aktwal na pisikal na proseso, ang pag-uugali ng bawat elektron ay mas komplikado, na kasama ang mga prinsipyo ng quantum mechanics.

Kinalabasan

Kapag ang mga elektron ay umabot sa positibong elektrodo ng baterya, sila ay sumasangkot sa reaksyong reduksyon sa positibong elektrodo, na tumutulong sa pagpanatili ng balanse ng charge at konbersyon ng enerhiya sa proseso. Ang pag-uugali ng mga elektron na ito ay bahagi ng pangunahing aspeto kung paano gumagana ang mga baterya, na nagbibigay-daan sa kanila upang magbigay ng lakas sa panlabas na circuit.