Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe wordt elektriciteit geproduceerd in een elektrische cel?

Elektriciteit wordt geproduceerd in een elektrische cel door een chemisch proces genaamd elektrochemische reactie . Hier is een uitsplitsing:

De basis:

* elektroden: Elektrische cellen hebben twee elektroden - een positieve anode en een negatieve kathode . Deze zijn meestal gemaakt van verschillende metalen of materialen.

* elektrolyt: Een elektrolytoplossing (zoals een pasta of vloeistof) vult de ruimte tussen de elektroden. Deze elektrolyt bevat ionen, die elektrisch geladen deeltjes zijn.

Het proces:

1. Chemische reacties: De chemische reactie in de cel omvat de oxidatie van één elektrode (anode) en de reductie van de andere (kathode).

* oxidatie: Bij de anode verliest het metaal elektronen en vormt positieve ionen, die oplossen in de elektrolyt.

* reductie: Bij de kathode worden positieve ionen van de elektrolyt -winst elektronen en worden neutrale atomen, die vaak een vaste afzetting op het kathodeoppervlak vormen.

2. Elektronenstroom: Terwijl de elektronen uit de anode worden vrijgegeven, stromen ze door een extern circuit (zoals een draad) naar de kathode, aangedreven door het verschil in elektrische potentiaal tussen de twee elektroden.

3. Het handhaven van de stroom: Met de elektrolyt kan de stroom van ionen het circuit voltooien. De beweging van ionen binnen de elektrolyt balanceert de elektronenstroom in het externe circuit, waardoor een continue stroom wordt gewaarborgd.

Soorten elektrische cellen:

* primaire cellen (niet-oplaadbaar): Zodra de chemische reactie voltooid is, is de cel onbruikbaar en moet ze worden vervangen. Voorbeelden:batterijen in alledaagse apparaten zoals afstandsbedieningen, zaklampen.

* secundaire cellen (oplaadbaar): De chemische reactie kan worden omgekeerd door een externe stroom toe te passen en de cel op zijn oorspronkelijke toestand te herstellen. Voorbeelden:batterijen in mobiele telefoons, laptops.

Sleutelpunten:

* chemische energie wordt omgezet in elektrische energie.

* Het verschil in elektrische potentiaal tussen de elektroden is de "spanning" van de cel.

* De hoeveelheid stroom die een cel kan opleveren, hangt af van de snelheid van de chemische reactie en de grootte van de elektroden.

In eenvoudige termen drijft de chemische reactie in de cel de beweging van elektronen aan, waardoor een stroom van elektriciteit ontstaat.