Transcript Galvánelemek, Ohm törvénye

A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
Galvánelemek
Tartalom
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
• A galvánelem története
– Galvani kísérlete
– Volta kísérletei
• A Volta-, és a Leclanché-elem
• Galvánelemek, akkumulátorok
Luigi Galvani
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
(1737-1798)
olasz anatómus
„.. De fogtam az
állatot, és bevittem a
zárt szobába, ott
ráhelyeztem egy
vaslemezre...”
Galvani kísérlete
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
•
Galvani 1786-ban felfedezi, hogy ha két
különböző fémből készült, egymással is
összekötött lapocskát hozzáérint a preparált
békacombhoz, az összerándul
Galvani kísérlete
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
Galvani kísérlete
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
Galvani következtetése:
Az elektromos jelenségek
eredete a békacombban van 
„állati elektromosság”
Alessandro Volta
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
(1745-1827)
... örömömre közölhetek ...
néhány figyelemreméltó
eredményt, melyeket azon
kísérleteim során értem el,
amelyekben a különböző
fajtájú fémek, és más
vezetők, folyadékok, vagy
a vezetőképességet
kellően biztosító
nedvességet tartalmazó
anyagok egyszerű
kölcsönös érintkezése
révén keltett
elektromosságot
tanulmányoztam.”
Volta kísérletei
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
• Volta megismételte Galvani kísérleteit és
elfogadta következtetéseit
• 1754: Sulzer svájci kutató feljegyzései nyomán
új kíséretet végez:
ha két különböző fémet összeérintünk, akkor
azok szétválasztva feltöltődést mutatnak
•  a békacomb csak jelezte az elektromos
hatás jelenlétét, a lényeg a fémek
érintkezésében van
•  a keletkező hatás erősíthető ha több
cinklemezt és rézlemezt helyezünk egymás
fölé
• Volta szerint a fémeknek csak passzív
szerepük van, a kör zárásakor az áram
akármeddig keringhet
Alessandro Volta
(1745-1827)
Johann Heinrich
Sulzer (1735-1813)
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
anód
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
katód
elektrolit
http://www.viszki.sulinet.hu/
Két különböző fém és elektrolit
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
• Alumínium
és réz
Galvánelemek,
akkumulátorok
• Az emberi
szervezet
A Volta-elem
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
• Volta-elem: kénsavba merülő
réz- és cinkelektród
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
anód (Cu)
+
-
Galvánelemek,
akkumulátorok
+
elektrolit (hígított kénsav)
katód (Zn)
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Elektron leadás és felvétel térbeli
elválasztása
A lejátszódott reakciók:
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
Zn – 2e- Zn 2+ (oxidáció)
Cu 2++2e- Cu
(redukció)
A Volta-oszlop
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
•  a keletkező hatás erősíthető ha
több cinklemezt és rézlemezt
helyezünk egymás fölé
• két különböző fém (réz és cink) egyegy korongja közé elektrolit-oldattal
(savval) átitatott papír- majd
szövetlemezkéket helyezett, és
ezekből a hármas egységekből
oszlopot épített
• minél magasabb az oszlop, annál
magasabb a telep feszültsége
• a telep folyamatosan termeli az
áramot
A Volta-oszlop
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
A Lechlanché-elem
A galvánelem
története:
•
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
•
Leclanché-elem (1868):
elektrolit: szalmiáksó (NH4Cl) vizes oldata
pozitív elektróda: barnakőbe (mangándioxid,
MnO2) ágyazott szénrúd
negatív elektróda: cinklemez
A két elektróda között ~ 1,5 V feszültség jön létre
Georges Leclanché
(1839-1882)
A Lechlanché-elem
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
Elektrolit:
szalmiáksó
Pozitív elektróda: szénrúd
Negatív elektróda:
cinklemez
Barnakő
Galvánelemek
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
Galvánelem: Olyan berendezés,
• melyben ionképződés és ettől térben
elválasztva ionok semlegesítődése megy
végbe
• Tartós áramforrásként használható
• Kémiai energia rovására elektromos mező
épül fel
Akkumulátor: Olyan galvánelem,
• melyben az áramtermeléskor (kisüléskor)
átalakult anyagok ellenkező irányú, ún.
töltőáram átbocsátásával regenerálhatók.
A mai elemek ún. szárazelemek:
kocsonyásított vagy papírba itatott
elektrolitú Leclanché-elemek
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
http://www.viszki.sulinet.hu/
A mai galvánelemek
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
Galvánelemek,
akkumulátorok
A legtöbb kémiai reakció hő
formájában ermel energiát.
Az elemek ezzel szemben
elektromos energiát
termelnek.
Az elektrolit oxidálja a cinkből
készült anódot. A mangándioxid/karbon katód reakciója
az oxidált cinkkel
elektromosságot
eredményez
Az elem kollektora kivezeti az
elektromos áramot a külső
áramkörhöz, így a kollektor
csatlakozási pontot biztosít
pl. egy zseblámpa izzójának
vagy egy hordozható CDlejátszónak
A cink és az elektrolit kölcsönhatása olyan
reakcióterméket hoz létre, amely
fokozatosan lassítja a cella aktivitását és
csökkenti a feszültségét.
Mindeközben a mangándioxid lassan elfogy,
és így egyre kevésbé képes a katód szerepét
betölteni. Mindezek a folyamatok együtt azt
eredményezik, hogy fokozatosan gyengül az
elem feszültsége.
A galvánelem
története:
Galvani kísérlete
Volta kísérletei
A Volta-,
Leclanché-elem
• Veszélyes hulladék!
• Szelektív gyűjtés
Galvánelemek,
akkumulátorok
Iskolában,
üzletekben …
http://www.viszki.sulinet.hu/