V hitrosti tečenja, ko elektron doseže pozitivno stranko baterije kaj nato ta elektron počne

Preden razpravljamo o vedenju elektronov v baterijah, moramo biti jasni o nekaj konceptih. Gibanje elektronov znotraj baterije vključuje elektrokemijske reakcije in pretok struje. Elektroni se v bateriji obnašajo drugače kot v čistem vodilu, na primer v metalnem vodiču. Tukaj so nekaj osnovnih razlagev za gibanje elektronov v bateriji:

Osnovni delovanjski princip baterij

V bateriji je dva elektroda, en negativen (anoda) in drug pozitiven (katoda). V procesu razrjevanja se negativni elektrod oksidira in izpušča elektrone, medtem ko pozitivni elektrod absorbuje elektrone. Ti elektroni tečejo od negativnega elektroda do pozitivnega elektroda skozi zunanji vez, tako da nastane električna struja.

Gibanje elektronov v bateriji

Tok elektronov med razrjevanjem

• Anoda: Na negativnem elektrodu elektrokemijska reakcija povzroči, da se elektroni odstranijo s sestavine, in ti elektroni se nagromadijo na negativnem elektrodu.

• Zunanji vez: Elektroni tečejo od negativnega terminala do pozitivnega terminala skozi zunanji vez (vodič, ki povezuje negativni in pozitivni terminal) za zaključek prenosa struje.

• Katoda: Na pozitivnem elektrodu se elektroni absorbirajo zaradi elektrokemijske reakcije in sodelujejo v redukcijski reakciji.

Gibanje ionov v elektrolitu

Poleg toka elektronov v zunanjem vezu je tudi gibanje ionov v elektrolitu. Kationi (pozitivno nabiti ioni) se gibljejo od negativnega do pozitivnega, anioni (negativno nabiti ioni) pa od pozitivnega do negativnega. To gibanje ionov je potrebno za vzdrževanje nabitega ravnovesja znotraj baterije.

Ko elektroni dosežejo pozitiven konec baterije

Ko elektroni potujejo skozi zunanji vez do pozitivnega elektroda baterije, sodelujejo v elektrokemijski redukcijski reakciji, ki poteka na pozitivnem elektrodu. Natančneje rečeno:

• Sodelovanje v reakciji: Elektroni so sprejeti s kemično sestavino na pozitivnem elektrodu in sodelujejo v elektrokemijski redukcijski reakciji, na primer v redukciji metalnih ionov.

• Ravnovesje naboja: Tok elektronov pomaga ohranjati ravnovesje naboja na pozitivnem elektrodu, da se ta ne postane preveč pozitiven.

• Odvzem energije: V tem procesu je prenos elektronov preračunavan z oddajanjem kemijske energije, ki jo lahko uporabimo za zunanje namene, na primer za pogon električnega motorja ali za osvetlitev svetlobe.

Povzetek vedenja elektronov

• Od negativnega do pozitivnega: Med razrjevanjem baterije tečejo elektroni od negativnega terminala do pozitivnega terminala skozi zunanji vez.

• Sodelovanje v kemijskih reakcijah: Ko elektron doseže pozitiven elektrod, sodeluje v redukcijski reakciji na pozitivnem elektrodu.

• Pretvorba energije: Električna energija se pretvori v druge oblike energije (na primer mehansko ali svetlobno energijo) preko prenosa elektronov.

Zadeve, ki jih je treba upoštevati

Pomembno je opozoriti, da pri razpravljanju o vedenju elektronov običajno vzamemo makroskopski pogled in opišemo vedenje velikega števila elektronov, namesto vedenja posameznega elektrona. V dejanskih fizikalnih procesih je vedenje posameznih elektronov veliko bolj zapleteno in vključuje načela kvantne mehanike.

Zaključek

Ko elektroni dosežejo pozitiven elektrod baterije, sodelujejo v redukcijski reakciji na pozitivnem elektrodu, kar pomaga ohranjati ravnovesje naboja in pretvarja energijo v procesu. To vedenje elektronov je ključni del delovanja baterij, ki omogoča, da baterije zagotavljajo energijo zunanji vezima.