НАУКА И МЫ

Медицинские, исторические, технические, социальные и другие научно-исследовательские работы

Образование »  » Электроника

Гальванические элементы


   История изобретения гальванических элементов. С электрическими явлениями человек познакомился еще в древности. В Средние века научились делать «электрофорные машины», которые давали искры длиной несколько сантиметров. Однако постоянно работающие источники электричества появились позже – только в конце 18 века. В 1780 г. Луиджи Гальвани, известный итальянский физиолог, исследуя препарированную мышцу лягушачьей лапки, заметил, что она сокращается, если к ней прикоснутся одновременно двумя предметами, сделанными из разных металлов. Объяснил это другой итальянский ученый – Алессандро Вольта. Он доказал, что две пластины из разнородных металлов в растворе соли рождают электричество. В 1799 г. Вольта создал свой первый источник электрического тока, поставив друг на друга несколько десятков пар кружков из цинка и серебра, разделенных картоном, смоченным слабым раствором кислоты, он получил новый источник электричества – вольтов столб. Свое изобретение А. Вольта назвал в честь Л. Гальвани гальваническим элементом. Чтобы получить более или менее приличную электрическую мощность, элементы приходилось последовательно соединять в батареи. 

   Самый простой гальванический элемент состоит из двух опущенных в раствор серной кислоты пластин – цинковой и медной. Долгое время гальванические элементы были единственными источниками тока. В дальнейшем гальванические элементы Вольта были усовершенствованы, появились всем хорошо знакомые батарейки. На них работают переносные радиоприемники, плееры и другие приборы, когда их нельзя подключить к электрической сети. Электролитом в батарейках служит раствор нашатыря, сгущенный пшеничной или картофельной мукой. Используются и другие виды электролитов. В свое время широкой известностью пользовались элементы Лекланше. Цинковый и угольный электроды располагали параллельно в сосуд с насыщенным водным раствором нашатыря. Довольно высокое начальное напряжение (около 1,4 В) в работающем элементе заметно падало из-за поляризации – осаждения на поверхности положительного (угольного) электрода пузырьков водорода, образовавшегося при разложении воды электротоком. Чтобы вернуть такому элементу работоспособность, требовалось взболтать электролит или периодически поднимать-опускать электроды, смывая с них поляризующий слой. Чтобы не заботится о состоянии электродов, прибегают к химическим средствам: в состав электролита вводят специальные компоненты, называемые деполяризатором.

   В настоящее время гальванические источники тока (батарейки) необходимыми для питания различной радиоаппаратуры. Самодельные конструкции, которым уделяется заметное внимание в радиолюбительской литературе, так-же требуют автономное питание. Найти в продаже хорошую работающую батарейку в наше время очень легко, главное и выбор большой. Но наше любопытство взяло вверх, и мы решили заняться изготовлением простейших гальванических элементов. Воспользовались опытом прошлого, при необходимости несколько модифицировав старые конструкции. Школьный курс физики основной школы, устройство и принцип работы гальванических элементов не рассматривает. Нам хотелось углубить свои знания в этой области и, изготовив практически пригодный к работе гальванический элемент исследовать его работу.

Гальванические элементы

   Изготовление гальванического элемента Калло. Наиболее простым из гальванических элементов является элемент Калло, материалы для его изготовления доступны. В нашем варианте для изготовления элемента Калло сосудом послужили лабораторные стаканчики небольшого диаметра, на горловину которых повесили цинковую полосу, изготовленную из очищенного от содержимого цинкового стаканчика от отработанного элемента серии «316». В стакан опустили изолированную хлорвиниловой трубкой медную голую проволоку диаметром 1 мм. Стакан заполнили 10% раствором поваренной соли (90 г воды растворили 10 г соли). После этого на дно поверх медной спирали насыпали слой кристаллов медного купороса, который служит деполяризатором. Через полчаса нижняя часть электролита окрасилась в темно-синий цвет. Такая система раньше именовалась гальваническим элементом Калло. При испытании, можно отметить стабильность работы элементов Калло в течение одного месяца при пополнении кристаллов медного купороса.

Новые технологии на страже водосбережения

 »  »  » 
Вышивка одежды
Земная атмосфера
Гидротермальная энергия
Оптическая передача сигнала
Поиск