|
|
Page:133
4 . 2 כוח אלקטרו מניע והתנגדות פנימית המתח השורר בין ההדקים של הסוללה ( או של מקור מתח אחר ) במעגל ז"י , מכונה בשם מתח ההדק » ם . מדידות מראות כי בעת שהסוללה מספקת זרם , מתח ההדקים שלה עשוי להיות נמוך מזה ששורר כשהיא אינה מספקת זרם . מתח ההדקים בסוללה שלא מושכים ממנה זרם מכונה כוח אלקטרו מניע ( כא"מ , ובאנגלית emf או , ( Electromotive Force במקום לדבר על מקור מתח או מק 1 ר זרם נוהגים לדבר על מק 1 ר כא"מ . אנו נתייחס לשלושת השמות הללו כאל שמות נרדפים . w ( הגדרה כללית יותר ; כא"מ של מקור הוא ~ כאשר W היא העבודה המושקעת להעברת המטען q q בתון המקור , מההדק השלילי לחיובי . מכיוון שמתח חשמלי הוגדר כאנרניה ( או עבודה ) ליחידת מטען , שתי ההגדרות מתלכדות ( . אפשר למדוד את הכא"מ של מקור באופן ישיר , אם מחברים בין ההדקים וולטמטר שהתנגדותו גבוהה מאוד . בגלל ההתנגדות הגבוהה , הזרם שיצא מן הסוללה יהיה אפסי , וירידת המתח תהיה מינימלית . מה הסיבה לכך שמתח ההדקים יורד , כאשר הסוללה מספקת זרם ? כשזורם זרם במעגל , להתערבב , אך מאפשרת מעבר של יונים מצד לצד . יוני אבץ חיוביים נוטים לעבור מאלקטרודת האבץ אל התמיסה , והם מותירים את אלקטרודת האבץ טעונה שלילית . בצד השני , לעומת זאת , יוני הנחושת נוטים לעבור מן התמיסה אל האלקטרודה , והיא נטענת במטען חיובי . פוטנציאל האלקטרודה של האבץ הוא ,-0 . 763 V וזה של הנחושת ) . 0 . 337 V מסיבות היסטוריות , הערכים המופיעים בטבלאות הם , בדרך כלל 0 . 763 , ו ( .-0 . 337 נוצר אפוא הפרש פוטנציאלים של 1 . 1 וולט בין שתי האלקטרודות , ואם מחברים נגד בין האלקטרודות , זורם דרכו זרם . במשך הזמן , אלקטרודת האבץ נאכלת , בעוד ריכוז יוני הנחושת בתמיסה קטן בגלל הצטברותם על האלקטרודה . לכן יש לתא כמו לכל סוללה חשמלית - משך פעולה מוגבל . העיקרון שעליו מבוסס תא דניאל משותף לכל הסוללות החשמליות . כדי שאפשר יהיה לטלטלן , ממלאים היום את הסוללות באלקטרוליט בצורת משחה , במקום בתמיסה נוזלית . בצורתה זו היא מכונה סוללה יבשה או תא יבש . בעבר נהגו לכנות אלמנט המכיל שתי אלקטרודות בשם תא חשמלי ( וגם תא גלווני או וולטאי , על שם לואיג'י גלווני ואלסנדרו וולטה . ( לכמה תאים שחוברו זה לזה קראו סוללה חשמלית ( בטריה . ( היום משתמשים בשם סוללה גם לתא אחד . יש סוללות נטענות , שאותן אפשר "לטעון מחדש" על ידי חיבורן למקור של זרם ישר . הזרם שעובר אז דרך הסוללה מחולל תהליכים הפוכים לאלה שמתרחשים כשהסוללה מספקת זרם , ומחזיר את ריכוזי היונים בתמיסה ועל האלקטרודות למצבם המקורי . המצבר שבמכונית הוא למעשה סוללה נטענת , שבה מספר תאים ( שישה , בדרך כלל . ( האלקטרודות השליליות הן של עופרת , והחיוביות — של עופרת דו חמצנית . האלקטרוליט הוא חומצה גופרתית . כשהמצבר מספק זרם , מצטברת גופרת עופרת על האלקטרודות , והריכוז של החומצה יורד . כשמזרימים אל המצבר זרם , מתחולל תהליך הפוך , שבו הגופרית נפלטת מגופרת העופרת וחוזרת לתמיסה . כך נטען המצבר מחדש . במכשירים חשמליים משתמשים היום בסוללות נטענות קטנות , כגון סוללת ניקל קדמיום .
|
|