Как сохраняется разность потенциалов в аккумуляторе?

Я начинаю изучать электричество, так что извините, если мои вопросы сбивают с толку или не имеют смысла. Мой вопрос конкретно о том, как напряжение (которое, я думаю, связано с разделением неравномерных зарядов) постоянно поддерживается в батарее. Мои знания о батареях исходят из химии, и там примеры батарей были не такими сложными, как те, которые можно найти в физике. Как и в химии, мы узнали о том, как электроны перемещаются от одного электрода к другому, и когда заряды выравниваются, батарея умирает. Но в физике я читаю примеры, когда батарея постоянно поддерживает напряжение, а заряды продолжают путешествовать по цепи, даже когда они достигают другого вывода. Кто-нибудь может объяснить, как это происходит? Наверное, я не совсем понимаю, как работают аккумуляторы.

Ответы (2)

Так что технически, в этих физических примерах напряжение в этих батареях не является фиксированным. Потенциал падает, просто очень медленно для малых токов. Например, если напряжение 12 В и течет небольшой ток, напряжение падает. Однако оно падает, скажем, до 11,9999935434V или чего-то подобного. Так что проблема вас не волнует, и вы просто предполагаете 12 В. В конце концов, когда ток продлится достаточно долго, на практике станет заметно, что напряжение не равно 12 В. И тогда вам нужно перезарядить аккумулятор (если он перезаряжаемый) или получить новый.

Я думаю, может быть, кто-нибудь может объяснить, что происходит на клеммах аккумулятора, как передается заряд, а не просто накапливается, например, на положительной клемме?
Вот для чего нужна цепь. В отключенной батарее заряд накапливается на положительной клемме до тех пор, пока напряжение не сравняется с химическим толчком, и все остановится. Если вы подключите батарею к цепи, заряд может мигрировать, и химия может снова начать работать.

Мой вопрос конкретно о том, как напряжение (которое, я думаю, связано с разделением неравномерных зарядов) постоянно поддерживается в батарее.

Напряжение батареи поддерживается за счет множества химических реакций внутри батареи, поддерживающих разделение зарядов. Но батареи имеют ограниченный срок службы, поскольку химические вещества внутри батареи рано или поздно заканчиваются.

Но в физике я читаю примеры, когда батарея постоянно поддерживает напряжение, а заряды продолжают путешествовать по цепи, даже когда они достигают другого вывода.

Причина, по которой электроны могут перемещаться по цепи, заключается в том, что существует разность потенциалов между каждым последующим бесконечно малым отрезком провода.

Или, другими словами, каждая часть провода находится под чуть более высоким потенциалом, чем последующая соседняя часть. Если вы думаете об этом, это должно быть так, поскольку электроны никогда не могут течь по цепи без разности потенциалов.

Очень свободно говоря; Разность потенциалов управляет током.

Если вы подключите батарею 9 В к цепи без каких-либо компонентов. Батарея 9 В означает, что каждый кулон заряда имеет 9 джоулей энергии, полученной от батареи; и эта энергия должна рассеиваться в проводах цепи, поскольку нет резистора, термистора, светодиода и т. д., на которые каждый кулон заряда мог бы передать свою энергию.

Таким образом, единственное, что может случиться, это то, что провода цепи будут нагреваться, поскольку энергия, полученная каждым кулоном заряда от батареи, должна куда-то передаваться, и, таким образом, все 9 Дж на кулон будут переданы проводам цепи . Вы, наверное, знаете это, так как его чаще называют «короткое замыкание».