Гальванический элемент: различия между версиями

[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ударение на ы
м лат. -> кир. і
Строка 5:
== История изучения гальванических процессов ==
[[Файл:Luigi Galvani, oil-painting.jpg|right|thumb|[[Гальвани, Луиджи|Луиджи Гальвани]]]]
Явление возникновения [[Электрический ток|электрического тока]] при контакте разных [[Металлы|металлов]] было открыто итальянским [[Физиология|физиологом]], [[Профессор|профессоромпрофессор]]ом [[Медицина|медицины]] [[Болонский университет|Болонского университета]] (г. [[Болонья]], [[Италия]]) — [[Гальвани, Луиджи|Луиджи Гальвани]] в [[1786 год в науке|1786]] году: Гальвани описал процесс сокращения мышц задних лапок свежепрепарированной [[лягушки]], закреплённых на [[Медь|медных]] крючках, при прикосновении [[Сталь|стальногосталь]]ного [[Скальпель|скальпеля]]. Наблюдения были истолкованы первооткрывателем как проявление «животного электричества».
 
Итальянский физик и химик [[Вольта, Алессандро|Алессандро Вольта]], заинтересовавшись опытами Гальвани, увидел совершенно новое явление — создание потока электрических зарядов. Проверяя точку зрения Гальвани, А. Вольта проделал серию опытов и пришёл к выводу, что причиной сокращения мышц служит не «животное электричество», а наличие цепи из разных проводников в жидкости. В подтверждение — А. Вольта заменил лапку лягушки изобретённым им [[электрометр]]ом и повторил все действия.
В 1800 году А. Вольта впервые публично заявляет о своих открытиях на заседании [[Лондонское королевское общество|Лондонского королевского общества]], что проводник второго класса (жидкий) находится в середине и соприкасается с двумя проводниками первого класса из двух различных металлов… Вследствие этого возникает электрический ток того или иного направления.
 
В 1802 году русский физик [[Петров, Василий Владимирович|Василий Владимирович Петров]] сконструировал самую большую в мире гальваническую батарею, состоявшую из 4200 медных и цинковых кружков диаметром около 35 миллиметров и толщиной около 2,5 миллиметра, между которыми были размещены бумажные, пропитанные раствором [[Хлорид аммония|нашатыря]]. Именно [[Петров, Василий Владимирович|Петровым]] впервые была применена изоляция (с помощью [[Сургуч|сургучасургуч]]а). Вся конструкция была помещена в ящик из твердой древесины красного дерева, покрытый изолирующим слоем из различных смол<ref>{{Cite web|url=https://bast.ru/blog/batareya-petrova-istorija-akumulyatorov|title=Батарея Василия Петрова|author=Бастион|publisher=«Бастион»|accessdate=2019-02-09}}</ref>. По современным оценкам батарея Петрова давала напряжение около 1500В.<ref>{{Cite web|url=http://www.powerinfo.ru/petrov.php|title=Батарея Василия Петрова|publisher=www.powerinfo.ru|accessdate=2019-02-09}}</ref> Русский учёный исследовал свойства этой батареи как источника тока и показал, что действие её основано на химических процессах между металлами и электролитом. [[Шателен, Михаил Андреевич|М. А. Шателен]] отмечал, что "опыты Петрова можно считать исследованиями, положившими начало современной [[Электрометаллургия|электрометаллургии]] в дуговых печах.<ref>{{Книга|автор=Шателен М. А.|заглавие=Русские электротехники второй половины XIX века|ответственный=|издание=|место=Москва|издательство=Издательство и типография Госэнергоиздата|год=1949|страницы=49|страниц=380|isbn=|isbn2=}}</ref> Построенную им батарею Петров использовал для построения электрической дуги. Результаты его работы были подробно изложены в труде «Известия о гальвани-вольтовских опытах»,<ref>{{Книга|автор=Петров В. В.|заглавие=ИЗВѢСТIЕИЗВѢСТІЕ о гальвани-вольтовскихъ опытахъ, которые производилъ профессоръ физики ВасилiйВасилій Петровъ|ответственный=|издание=|место=Санкт-Петербургъ|издательство=ТипографiяТипографія Государственной Медицинской КоллегiиКоллегіи|год=1803|страницы=|страниц=|isbn=|isbn2=}}</ref> увидевшем свет в 1803 году.<ref>{{Cite web|url=https://elektroznatok.ru/info/people/vasilij-vladimirovich-petrov|title=Физик Василий Владимирович Петров: биография, открытия, изобретения|date=2017-06-28|publisher=Электрознаток|lang=ru-RU|accessdate=2019-02-09}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://librolife.ru/g4419246|title=«Огромная наипаче» батарея Василия Петрова. Мир электричества|publisher=librolife.ru|accessdate=2019-02-09}}</ref>
 
== Виды электродов ==
Строка 42:
'''Гальванические первичные элементы''' — это устройства для прямого преобразования [[Химическая энергия|химической энергии]], заключенных в них реагентов ([[Окислительно-восстановительные реакции|окислителя и восстановителя]]), в [[Энергия электромагнитного поля|электрическую]]. [[Реагент]]ы, входящие в состав источника, расходуются в процессе его работы, и действие прекращается после расхода реагентов. Примером гальванического элемента является элемент Даниэля—[[Якоби, Борис Семёнович|Якоби]].
 
Широкое распространение получили [[марганцево-цинковый элемент|марганцево-цинковые элементы]], не содержащие жидкого раствора электролита (сухие элементы, батарейки). Так, в солевых [[Элемент Лекланше|элементах Лекланше]]: [[Цинк|цинковыйцинк]]овый электрод служит [[Катод|катодомкатод]]ом, электрод из смеси [[Диоксид марганца|диоксида марганца]] с [[Графит|графитомграфит]]ом служит [[Анод|анодоманод]]ом, [[графит]] служит токоотводом. [[Электролит|Электролитом]]ом является паста из раствора [[Хлорид аммония|хлорида аммония]] с добавкой [[Мука|муки]] или [[Крахмал|крахмалакрахмал]]а в качестве загустителя.
 
[[Щелочной элемент|Щелочные марганцево-цинковые элементы]], в которых в качестве электролита используется паста на основе [[Гидроксид калия|гидроксида калия]], обладают целым рядом преимуществ (в частности, существенно большей ёмкостью, лучшей работой при низких температурах и при больших токах нагрузки).
Строка 55:
Также существуют щелочные аккумуляторы: наибольшее применение получили [[никель-кадмиевый аккумулятор|никель-кадмиевые]] и [[Никель-металл-гидридный аккумулятор|никель-металлгидридные аккумуляторы]], в которых электролитом служит [[Гидроксид калия|гидроксид калия (K-OH)]].
 
В различных электронных устройствах ([[мобильные телефоны]], [[Планшетный компьютер|планшеты]], [[Ноутбук|ноутбукиноутбук]]и), в основном, применяются [[Литий-ионный аккумулятор|литий-ионные]] и [[Литий-полимерный аккумулятор|литий-полимерные аккумуляторы]], характеризующиеся высокой ёмкостью и отсутствием [[Эффект памяти аккумулятора|эффекта памяти]].
 
'''Электрохимические генераторы ([[топливный элемент|топливные элементы]])''' — это элементы, в которых происходит превращение химической энергии в электрическую. [[Окислитель]] и [[восстановитель]] хранятся вне элемента, в процессе работы непрерывно и раздельно подаются к электродам. В процессе работы топливного элемента, электроды не расходуются. [[Восстановитель|Восстановителем]] является [[водород]] (H<sub>2</sub>), [[метанол]] (CH<sub>3</sub>OH), [[метан]] (CH<sub>4</sub>); в жидком или газообразном состоянии. [[Окислитель|Окислителем]] обычно является [[кислород]] — из воздуха или чистый.
В кислородно-водородном топливном элементе с щелочным [[Электролит|электролитомэлектролит]]ом, происходит превращение химической энергии в электрическую.
Энергоустановки применяются на [[Пилотируемый космический корабль|космических кораблях]]: они обеспечивают [[Энергия|энергией]] космический корабль и [[Космонавт|космонавтовкосмонавт]]ов.
 
== Применение ==