آموزش حرفه و فن
مطالبی مفید و دانستنی هایی فراتر از کتاب های درسی
صفحات وبلاگ
آرشیو وبلاگ
نویسنده: علی خزائی - ٤ شهریور ۱۳٩٠
روش های تولید جریان الکتریکی ( منابع الکتریسیته

روش های تولید جریان الکتریکی ( منابع الکتریسیته

** الف- مالش و اصطحکاک :

جدا کردن الکترون از یک عایق را می توان به کمک مالش که ایجاد بارهای مخالف در دی الکتریک می نماید ، انجام داد.

** ب- تبدیل انرژی شیمیایی :

پیل های تر و خشک و باطری ها نمونه هایی از این تبدیل هستند و در اثر واکنش شیمیایی بارهای مخالف روی دو صفحه غیر هم جنس جمع شده و قطب های مثبت و منفی را بوجود می آورند .

**پیل خشک :

پیل خشک یا پیل لکلانشه در چراغ قوه ، رادیو ، ضبط صوت و .... بکار می رود . این پیل ها عموما از دو الکترود زغال ( قطب مثبت ) و روی ( قطب منفی) و الکترولیت ( کلروآمونیم یا نشادر ) تشکیل یافته اند .

در این پیل الکترود فعال ( الکترودی که در آن تولید بار منفی در اثر جدا شدن یون های مثبت می شود ) از یک استوانه از جنس فلز روی ساخته شده  که در داخل استوانه الکتر.لیت پیل که همان محلول کلرو آمونیم یا نشادر است قرار دارد .

الکترود غیر فعال این پیل ( الکترودی است که حباب های هیدروژن در اطراف آن متصاعد می شود ) یک میله ی زعالی است برای جلوگیری از ریختن محلول کلرو آمونیم (NH4CL) آن را توسط نشاسته یا مواد بی اثر دیگر به صورت خمیر در می آورند . در واقع این پیل کاملا خشک نیست و اگر رطوبت الکترولیت یا کلرو آمونیم ار بین برود از فعالیت باز می ماند .

برای جلوگیری از پلاریزاسیون دور الکترود مثبت ، بی اکسید منگنز قرار داده می شود و نیز بجای پیشگیری از تغیر الکترولیت قسمت های بالای پیل را توسط فیبر پوشانده و بوسیله قیر آب بندی می کنند . نیروی محرکه این پیل حدود 5/1 ولت و مقاومت داخلی آن بین 1/0 تا 2/0 اهم می باشد .

عدداکسایش : یعنی تمایل نسبی عنصر به اکسایش ( دادن الکترون ) یا کاهش ( گرفتن )

عدد اکسایش تعداد اتم هائی است که عنصر برای تبدیل شدن به یک عنصر خنثی

می تواند بگیرد یا از دست بدهد.

در پیل خشک فلز روی اکسایش یافته و به عنوان اکسیده کننده عمل می کند و تا زمانی

که ورقه های روی سوراخ نشود پیل کار می کند . هم چنین یون +NH4در واکنش

کاهش شرکت کرده و الکترون می گیرد .

**تئوری عملکرد پیل خشک :

بطور خلاصه فعل و انفعالات شیمایی پیل خشک بشرح زیر صورت می گیرد .

محلول کلرو آمونیم به یون های ++  NH4 و CL- تبدیل می شود . یون های روی   ZN++  از جدار استوانه  ای ظرف روئین خارج و وارد محلول الکترولیت شده و به یون های   CL-  ملحق شده و کلرو روی تولید می شود .

NH4CL             NH4+ + CL-                

ZN++   + 2CL-                   ZNCL

ZN                   ZN++  + 2e    

هریک از یون های روی که وارد محلول می شوند دو الکترون اضافی در الکترود روی بر جای می گذارند . این الکترون های که اضافی یکدیگر را  دفع می کنند در مدار خارجی و سیم متصل شده از روی به زغال به حرکت در آمده و به طرف الکترود زغال می روند و از آنجا یون های NH4+   محلول آنها را جذب می کنند . فعل و انفعالات شیمایی که در داخل الکترولیت انجام می گیرد به صورت زیر است .

2MNO2 + 2NH4+ + 4 H2O + 2e                  2NH4OH + 2MN(OH)3

الکترود زغال زغال تحت تاثیر فعل وانفعالات قرار نمی گیرد و در حقیقت وضیفه اش تکمیل مدار است .

 بی اکسید منگنز (MNO2) در پلاریزاسیون پیل جلوگیری می کند اگر به پیل اضافه نشود گاز H2  و NH3  در اطراف زغال جمع شده و با ایجاد لایه ای عایق روی سطح  الکترود های باتری را با کاهش ولتاژ روبرو می کند .

پیل خشک تا زمانی که الکترود روی آن کاملا مصرف شود دوام دارد ولی به محض اینکه ظرف روئین سوراخ شود رطوبت الکترولیت به خارج پیل سرایت کند پیل از کار می افتد . این نوع سلول های الکتروشیمایی را سلول های گالونی می گویند . در سلول های گالونی انرژی شیمایی به الکتریکی تبدیل می شود . نوع دیگر سلول های الکتروشیمایی سلول های الکترولیتی نامیده می شود که در آن ها انرژی الکتریکی به شیمایی تبدیل می شود یعنی در آن ها با صرف انرژی الکتریکی واکنش شیمایی به سمت تغییر دلخواه رانده می شود ( آبکاری )

سلول های گالونی خود به دو دسته نوع اول ( قابل شارژ ) و نوع دوم ( غیر قابل شارژ ) تقسیم می شوند . باتری ها و سلول های سوختنی از نوع اول و باتری های نیکل کادمیوم را می توان از نوع دوم نام برد . باتری های نیکل - کادمیوم در تلفن همراه ، لپ تاپ و ماشین های اصلاح کاربرد دارند

** ج الکترو مغناطیس :

الکتریسیته و مغناطیس پدیده هائی هستند که با هم رابطه بسیار نزدیک دارند از حرکت هر بار الکتریکی یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود و از تغییر میدان مغناطیسی می توان جریان تولید کرد .

** د انتشار حرارتی :

بعضی از مواد اگر حرارت ببینند الکترون های سطح خود را متصاعد می کنند ، الکترون های منتشر شده را برای بدست آوردن جریان می توان کنترل کرد . سطح الکترون دو را کاتد می گویند . سزیم و اکسید باریم را می توان جزء کاتدهای حرارتی نامید . در فتو سل و دزدگیر های نوری کاربرد دارند .
علی خزائی
دبیر حرفه و فن مدرسه راهنمایی ابوریحان بیرونی - سرگروه حرفه و فن و عضو کمیسیون فناوری اطلاعات و ارتباطات مقطع راهنمایی شهرستان اسدآباد
نویسندگان وبلاگ:
کدهای اضافی کاربر :


تماس با ما

.

.

.

.

مشاهده جدول کامل ليگ برتر ايران