Ի դրածքի արագության ժամանակ, երբ էլեկտրոնը հասնում է բատարիայի դրական կողմը, ի՞նչ է այդ էլեկտրոնը անում
Մինչ քննարկել էլեկտրոնների վարքը բատարիաներում, պետք է հասկանանք մի քանի հասկացություններ։ Էլեկտրոնների շարժումը բատարիայում ներառում է էլեկտրոքիմիական հարաբերություններ և հոսանքի հոսք։ Էլեկտրոնները վարվում են տարբեր ձևով բատարիայում, քան միայն հղուկ միջոցով, օրինակ մետաղային գլուխավորումում։ Այստեղ են որոշ հիմնական բացատրություններ էլեկտրոնների շարժման բատարիայում:
Բատարիաների հիմնական աշխատանքային սկզբունք
Բատարիայում կա երկու էլեկտրոդ, մեկը բացասական (անոդ) և մյուսը դրական (կաթոդ)։ Հոսանքի ընկալման ժամանակ բացասական էլեկտրոդը օქսիդացվում է և ազատում է էլեկտրոններ, իսկ դրական էլեկտրոդը ընդունում է էլեկտրոնները։ Այս էլեկտրոնները հոսում են բացասական էլեկտրոդից դրական էլեկտրոդի հասցեով արտաքին շղթայով, այսպիսով ձևավորելով էլեկտրական հոսանք:
Էլեկտրոնների շարժում բատարիայում
Էլեկտրոնների հոսքը հոսանքի ընկալման ժամանակ
Անոդ: Բացասական էլեկտրոդում էլեկտրոքիմիական հարաբերությունը ազատում է էլեկտրոններ ատոմից, և այդ էլեկտրոնները հավաքվում են բացասական էլեկտրոդում:
Արտաքին շղթա: Էլեկտրոնները հոսում են բացասական համարիչից դրական համարիչի հասցեով արտաքին շղթայով (բացասական և դրական համարիչները միացնող լարը), այսպիսով հաստատելով հոսանքի հոսքը:
Կաթոդ: Դրական էլեկտրոդում էլեկտրոնները ընդունվում են էլեկտրոքիմիական հարաբերության կողմից և մասնակցում են կրճատման հարաբերության:
Իոնների շարժումը էլեկտրոլիտում
Արտաքին շղթայում էլեկտրոնների հոսքի համար, էլեկտրոլիտում կա նաև իոնների շարժում։ Կատիոնները (դրական լիցքավորված իոնները) շարժվում են բացասական դրական ուղղությամբ, իսկ անիոնները (բացասական լիցքավորված իոնները) շարժվում են դրական բացասական ուղղությամբ։ Այս իոնների շարժումը անհրաժեշտ է հաստատել բատարիայի ներսում լիցքային հավասարակշռությունը:
Երբ էլեկտրոնները հասնում են բատարիայի դրական ծայրին
Երբ էլեկտրոնները արտաքին շղթայով հասնում են բատարիայի դրական էլեկտրոդին, նրանք մասնակցում են դրական էլեկտրոդում տեղի ունեցող էլեկտրոքիմիական կրճատման հարաբերությանը։ Ավելի հստակ ասած:
Հարաբերության մեջ մասնակցություն: Էլեկտրոնները ընդունվում են դրական էլեկտրոդում գտնվող քիմիական նյութի կողմից և մասնակցում են էլեկտրոքիմիական կրճատման հարաբերության, օրինակ մետաղային իոնների կրճատման:
Լիցքային հավասարակշռություն: Էլեկտրոնների հոսքը օգնում է հաստատել դրական էլեկտրոդում լիցքային հավասարակշռությունը, խուսափելով դրական էլեկտրոդի ավելի շատ դրական դարձնելուց:
Էներգիայի ազատում: Այս գործընթացում էլեկտրոնների փոխանցումը ներկայացնում է քիմիական էներգիայի ազատում, որը կարող է օգտագործվել արտաքին նպատակների համար, օրինակ էլեկտրաշարժիչի կամ լուսաբանի շարժելու համար:
Էլեկտրոնների վարքի ամփոփում
Բացասականից դրական: Բատարիայի հոսանքի ընկալման ժամանակ էլեկտրոնները հոսում են բացասական համարիչից դրական համարիչի հասցեով արտաքին շղթայով:
Քիմիական հարաբերությունների մեջ մասնակցություն: Երբ էլեկտրոնները հասնում են դրական էլեկտրոդին, նրանք մասնակցում են դրական էլեկտրոդում տեղի ունեցող կրճատման հարաբերությանը:
Էներգիայի փոխակերպում: Էլեկտրական էներգիան փոխակերպվում է այլ տեսակի էներգիա (օրինակ մեխանիկական կամ լուսային էներգիա) էլեկտրոնների փոխանցման հետևանքով:
Ուշադրության արժանի հանգամանքներ
Նշելով էլեկտրոնների վարքը, սովորաբար մենք վերցնում ենք մակրո դիտակը և նկարագրում ենք շատ քանակությամբ էլեկտրոնների վարքը, ոչ միայն մեկ էլեկտրոնի վարքը։ Իրական ֆիզիկական գործընթացներում միանգամից էլեկտրոնների վարքը շատ ավելի բարդ է և ներառում է քվանտային մեխանիկայի սկզբունքները:
Ամփոփում
Երբ էլեկտրոնները հասնում են բատարիայի դրական էլեկտրոդին, նրանք մասնակցում են դրական էլեկտրոդում տեղի ունեցող կրճատման հարաբերությանը, օգնելով հաստատել լիցքային հավասարակշռությունը և փոխակերպել էներգիան գործընթացում։ Այս էլեկտրոնների վարքը բատարիաների աշխատանքի հիմնական մասն է, որը lehetővé teszi számukra, hogy külső áramköröket ellássanak energiaforrásként.
