电池工作原理:一种通俗易懂的讲解

2023-01-15 0 555

一、序言

电池组是怎样组织工作的? 很单纯,只是借助的电池组外部的碱性化学物质与三种相同的合金之间的生物化学变化。其中三个合金暗含更多的电子零件逐步形成正极,另三个合金增加了电子零件逐步形成正极。

那么怎样使电池组组织工作呢?电池组又是怎样产生电阻的呢?在Kathy同学说明的过程中,可以了解到许多金属材料是导线、一半则是护套,甚么是电阻、为甚么大部份家用电器研究者和生物学家都在保持三个协力的诡计、电浆和阳离子的必要性。通过生物化学来认知这大部份人都很单纯。

电池工作原理:一种通俗易懂的讲解

▲ 图1.1.1 相同的电池组

二、导线和超导体

为了说明电池组的组织工作基本原理,甚么是电阻,须要表述三个术语。电浆和正电荷阳离子。有鉴于此须要从基本原理讲起。

氢原子是由暗含正电荷大产品质量的核心理念,也称氢原子和西向暗含负电荷的电子零件云协力组成,电子零件云被氢原子招揽并拘束在一同。

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▲ 图1.1.2 氢仪器的氢原子和外部的电子零件云

实际上这些还足以说明电阻或是电。不过对许多氢原子它对外部的电子零件拘束并不密切,它的电子零件较为难瓦解氢原子核的拘束而民主自由终端。这被称作电浆,很形像,对吧。

当丧失一小部分电子零件之后,氢原子就有暗含正电荷的氢原子和外部严重不足的电子零件协力组成,进而逐步形成暗含正电荷的阳离子。在没有被再次捕捉以后,这些电浆并不归属于任何人三个某一的氢原子,和带正电荷的阳离子,即这些遗失了三个或是三个电子零件的氢原子。

三、电阻

电阻是由流动的电子零件逐步形成,这是电阻的表述。单个电子零件运动的速度实际上并不快,但可以逐步形成在同一方向运动的电子零件同时流动。在合金中有很多电浆和阳离子。电子零件可以在阳离子之间较为难的穿行,这种化学物质成为导线。塑料中则几乎没有电浆和阳离子,所以电很难通过它,它被称作超导体。在普通的电线中,外部的合金可以让电通过,外部的护套保护层则防止电阻到外边,比如你的手上。

那么怎样让电子零件在合金中终端呢?只须要三个电池组就可以了。任何人电池组都有三个正极和正极。在正极上会聚集大量的电子零件,正极则有大量的阳离子。异性相吸、同性相斥,所以正极的电子零件就会被排斥出正极流向被招揽的正极。如果外部使用了电线将电池组正极与正极相连,那么电子零件就可以通过电线流向正极。

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▲ 图1.2.2 电阻流动的错误想法

顺便说一下三个打破传统观念的事实。通常情况下我们都认为电阻是从电池组的正极流向正极。这个说法源自于富兰克林对正电荷与正电荷的表述。在1745年由于他任意表述并坚持认为在放电中电从正极流向了正极。此后过了150年之后人们才发现了电子零件的存在,那个时候我们已经建立了相应的设备、教学、规则里都认为电阻从正极流向正极。所以为了不将大部份的设备和规则改变,所以不再考虑实际情况。

每当我们讲到电阻流动方向,实际中是带正电荷的电子零件沿着相反的方向流动。可以说不管是有意无意,大部份的世界上大部份科学教师和电子零件工程师都在维护着三个协力的诡计。真的不可思议,对吧?

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▲ 图1.3.2 电阻流动的实际情况

四、电池组

但是到此为止,电池组是怎样组织工作的还没有讨论。电池组究竟怎样产生并保持电极的正和负的呢?每个电池组都借助了三种合金与碱性或是碱性化学物质之间的生物化学变化。酸倾向于终端电子零件,碱则与终端的阳离子反应。这样就使反应的合金要么暗含过量的电子零件逐步形成正极,或是丧失电子零件逐步形成正极。

最早的电池组是在1800年建造的,是将银片和锌片放在装满盐水的杯子里。盐水在这里充当碱性化学物质。这就逐步形成三个较为弱的电池组。其中盐与锌反应,增加了了电子零件逐步形成了正极。与银反应移除了电子零件逐步形成了正极。

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▲ 图1.4.1 1800年的伏打电池组

很快人们使用了相同的合金片浸泡在酸液中制作了电池组。现在汽车上的铅酸电池组是由铅和氧化铅浸泡在硫酸液中构成的。

由于酸不是三个很方便使用的生物化学化学物质,酸很难将外部容器进行腐蚀,酸液也难泼洒。 在1899年人们开始使用碱性化学物质来替代电池组中的酸液。

五、碱性电池组

当代大部分的电池组都使用碱替代酸来协力组成电池组。今天有很多种类的电池组。下面让我们看一下碱性电池组的结构。 生物化学中的化学物质往往有很多别名,比如酸碱反应中的碱性化学物质被称作 base, alkeline等。这一点会把人逼疯了。

碱性电池组有很多规格具有相同的形状河池尺寸。但外部具有相同的合金参与相同的生物化学变化。下面展示三个典型碱性电池组外部的结构。

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▲ 图1.5.1 碱性电池组结构

在电池组中心有合金锌与许多碱性化学物质混合,比如氢氧化钾。西向是氧化锰,氢氧化钾与合金锌反应,但其中带正电荷的阳离子终端出来,剩下多余的带正电荷的电子零件。接下来生物化学化学物质又和氧化锰反应,增加很多阳离子,于是逐步形成过量的带正电荷的阳离子。锌与氧化锰被一层塑料隔离,所以电子零件不会流入正极并与阳离子结合。电子零件聚集并相互排斥,最终汇聚在中间集电合金棒上。这个反应在两边持续一直到逐步形成了很强的电动势,生物化学变化才停止。

常见到的AA碱性电池组的电压为1.5V。当电池组接入电路回路中,电子零件从正极触发沿着导线流向电池组的正极,生物化学变化又再次开始了,保持外部电动势为1.5V。

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▲ 图1.5.2 电路中的电池组

经过生物化学化学物质与合金反应,逐步生物化学化学物质变得越来越弱,最终丧失了反应的能力。锌中的阳离子消耗干净之后,电池组就报废了。

六、充电电池组

碱性电池组是一次性电池组,不能够反复充电。能够充电电池组的组织工作基本原理也是类似的。通过生物化学变化终端相应的阳离子和电子零件。正极暗含更多的阳离子,正极暗含更多的电子零件。当电阻反向流动的时候,充电电池组外部的生物化学变化就反向进行。对应的阳离子回到了原来的合金里面,碱或是碱性化学物质逐步增强。

相同的电池组有着相同的结构、生物化学反映化学物质和相同的合金。但都包含酸或是碱,三种相同的合金或是合金化合物,使一边暗含多余的正电荷电子零件,一边暗含多余的正电荷阳离子。这就是电池组组织工作基本原理。

这里面的生物化学过程很单纯,是吧。

参考资料

闪电的驯服者:电学的历史: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/128426612

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