Fonts de corrent elèctric
Corrent elèctric: com crear-lo i mantenir-lo
El moviment ordenat de les partícules carregades s'anomena corrent elèctric. Per obtenir un corrent elèctric en un cable, cal crear-hi un camp elèctric. Si un cos carregat està connectat a terra mitjançant un cable, es produeix un corrent elèctric a curt termini al cable. Per obtenir i mantenir un camp elèctric en un cable, utilitzeu fonts de corrent elèctric.
En qualsevol font de corrent, es treballa per separar partícules carregades positivament i negativament. Les partícules separades s'acumulen als pols de la font. Es genera un camp elèctric entre els pols. Si els connecteu amb un cable, el camp sorgeix al cable.
En una màquina elèctrica, la separació de càrregues es fa amb l'ajuda de l'energia mecànica. Al mateix temps, es torna elèctrica. En un termoparell, l'energia interna es converteix en energia elèctrica. Les bateries nuclears converteixen l'energia atòmica en electricitat.
La fotocèl·lula converteix l'energia lluminosa en energia elèctrica. Les cèl·lules solars estan formades per fotocèl·lules.S'utilitzen on l'energia lluminosa és més fàcilment disponible.
L'energia dels rius, el carbó, el petroli i els àtoms es converteix en energia elèctrica a les centrals elèctriques. Les fonts de corrent elèctric més habituals són les piles i les piles galvàniques.
Cèl·lules galvàniques
Una pila galvànica és una font de corrent en la qual l'energia química es converteix en energia elèctrica.
Així és com funciona la cèl·lula galvànica més senzilla.
La primera cèl·lula electroquímica va ser inventada per Volt l'any 1799. A partir d'elements individuals va construir una bateria que va anomenar "pol de volts". En una cèl·lula galvànica, els elèctrodes han d'interaccionar necessàriament amb la solució de diferents maneres, per això els elèctrodes estan fets de diferents materials.
La placa de zinc de la cel·la Volta està carregada negativament i la placa de coure està carregada positivament.
I així és com funciona una cèl·lula galvànica seca. En lloc de líquid, utilitza una pasta espessa:
Una bateria pot constar de diversos elements:
Les bombetes de les làmpades elèctriques, així com diversos altres aparells elèctrics portàtils i joguines per a nens, funcionen amb cèl·lules galvàniques. Quan s'esgoten els elèctrodes de la cèl·lula galvànica, la cel·la es substitueix per una de nova.
Bateries
Les bateries són fonts químiques de corrent elèctric en les quals no es consumeixen els elèctrodes. La bateria més senzilla consta de dues plaques de plom immerses en una solució d'àcid sulfúric.
Aquesta bateria encara no subministra corrent. S'ha de carregar abans d'utilitzar-lo. Per fer-ho, connecteu els pols de la bateria als mateixos pols de cada font de corrent.
El corrent que travessa la bateria durant la càrrega modifica la composició química de les seves plaques. L'energia química de la bateria augmenta.
Quan una bateria es descarrega, converteix l'energia química en energia elèctrica. Es pot recarregar una bateria descarregada.
Les bateries es recullen de bateries separades.
A més de les bateries d'àcid (plom), s'utilitzen piles alcalines (ferro-níquel).
Bateria de ferro de níquel:
Les bateries de níquel-cadmi i níquel-hidrur metàl·lic també s'utilitzen àmpliament avui dia. Les bateries de plata-zinc s'utilitzen en l'aviació i l'espai.Nous tipus de bateries: ions de liti, polímers de liti s'utilitzen en telèfons mòbils, tauletes i altres equips portàtils moderns.
Les bateries s'utilitzen en els casos en què la font de corrent elèctric és més rendible per recarregar que per substituir-la per una de nova. En un cotxe, la bateria s'utilitza per engegar el motor i fer funcionar diversos dispositius. A l'espai, la bateria es carrega mitjançant plaques solars. Quan es descarrega, alimenta els transmissors i equips de ràdio.
Vegeu també: Bateries. Exemples de càlcul