La main à la pâte
هل يعتمد الجهد بين طرفي البطارية على كتلة الإلكترونات؟
18/01/2000
تاريخ
 
سؤال من
 

إذا غمسنا في بيئة الكهروليت سكينا من الزنك وسكينا من النحاس مرتبطين فيما بينهما بصمام ثنائي 1.50 فولت، حيث يضئ هذا الأخير (تجربة تم تنفيذها مع فصل المرحلة الثانية من رياض الأطفال). لماذا عندما نزيد كتلة الزنك والنحاس لا تزيد شدة التيار بينما في بطارية السيارة كلما زاد عدد العناصر التي لدينا زادت شدة التيار.

 

 
 
20/01/2000
تاريخ
 
إجابة من
 

عندما يتصل الكهروليت بطرفي سكينين من معدنين مختلفين، يمكننا بالفعل تنفيذ بطارية كهربية. يعتمد الجهد في طرفي هذه البطارية على طبيعة المعدنين وليس على كتلة الإلكترونات. إذا كانا معدنين متماثلين فالجهد يكون صفرا وتكون التفاعلات الكيميائية غير قابلة للانعكاس وجودة المادة تتدخل في مدة تشغيل البطارية. لا يمكن إعادة شحن البطارية.
و"بطارية السيارة" تعد مراكما كهربيا مكونا من عناصر. ويكون الجهد الكهربي في طرفي البطارية متماثلا: قرابة 2 فولت لعنصر الرصاص المشحون بشكل جيد. وتتكون البطارية 12 فولت من 6 عناصر موصلة على التوالي. في الواقع إذا ما تم توصيل عدة عناصر للبطاريات المتماثلة على التوالي، يساوي الجهد عند الطرفين في مجموعة عدد مرات الجهد الكهربي في طرفي البطارية بما يعادل عدد العناصر الموجودة.
في التجربة التي تم وصفها، لزيادة الجهد، يجب توصيل عدة عناصر متماثلة على التوالي وأيضاً تزيد شدة التيار الكهربي في الدائرة إذا لم يتم تغير بقية الدائرة.
على النقيض من البطارية، يمكن انعكاس التفاعلات الكيميائية في بطارية المراكم وإذا يمكن إعادة شحن البطارية – وفي التجارة نجد معلومات عن نوعية "بطاريات يعاد شحنها". وهذه المعلومة في الواقع مغلوطة، لأنها تتفق مع المراكم (القابلين لإعادة الشحن).
ملحوظة: V هو رمز الفولت: وحدة النظام الدولي (SI). الوحدات لها أسماء مشتركة وتبدأ بحروف صغيرة. وهنا يأخذ الرمز حرفا كبيرا لأن وحدة القياس مأخوذة من اسم شخص: فولت، عالم الفيزياء الإيطالي الذي اخترع البطارية الكهربية في 1800.