Как ток может проходить через батарею, чтобы ток продолжал течь, если электрическое поле вдоль провода противоположно электрическому полю внутри батареи?

Как ток может течь и проходить через батарею, если электрическое поле внутри батареи имеет противоположное направление, чем поле внутри провода.

Предположим, положительные заряды и обычный ток. Внутри батареи поле E указывает в другую сторону, при условии, что батарея +____- поле E указывает в эту сторону. Е с ---->, тем временем течет ток <---- . Наоборот, поле Е в проводе <----- Е ж .

Как продолжается протекание тока и проходит через батарею, если есть 2 E поля, противоположные друг другу? ( Е с обозначает поле в источнике и Е ж Evполе на проводе из-за разности потенциалов, создаваемой источником). На самом деле, я бы подумал, что Е с сильнее, чем Е ж , но это снова подразумевало бы протекание противоположного тока, но это снова идет вразрез с первоначальной идеей, что мы говорим о протекании положительных зарядов.

Батареи питаются от химических реакций, которые высвобождают химическую энергию для перемещения электронов против электронного поля.

Ответы (1)

Ток течет в направлении, противоположном направлению поля Е в батарее, потому что химическая реакция на поверхности электрода воздействует на заряды и физически выталкивает их против электрического поля.

Важно понимать, что носителями заряда в электролите являются ионы, а не электроны. Ионы не могут двигаться в электроде, поэтому они останавливаются на поверхности электролита. Электроны не могут двигаться в электролите, поэтому они останавливаются на поверхности электрода. Таким образом, на границе раздела между электродом и электролитом протекание тока может происходить только в результате химической реакции, которая производит или потребляет электрон в электроде и производит или потребляет ион в электролите.

Если эта химическая реакция энергетически выгодна, то реакция будет протекать против поля Е. Это работает над зарядами, преобразующими энергию из химической в ​​электрическую. Разумеется, чем больше противодействующее поле Е, тем медленнее реакция, и при характерном напряжении реакция прекращается. Это напряжение холостого хода аккумулятора. И наоборот, даже если нет противодействующего поля, реакция может протекать только с определенной скоростью. Это ток короткого замыкания аккумулятора. Между этими пределами батарея будет проталкивать ток против поля E.

Если мы забудем термин «батарея» и посмотрим на это с точки зрения векторного поля. Давайте удалим термин батарея и то, как она работает. У нас есть одно электрическое поле, направленное влево, Е ж создается за счет разности потенциалов на проводе и поля источника Е с указывая наоборот. Назовем это источником и забудем, что это батарея. Предполагая, что положительные заряды достигают отрицательного конца, Е с должны подтолкнуть их в направлении, противоположном тому, в котором они прибыли. Только если Е ж больше, чем Е с (как я думаю) этот поток может продолжаться. Я ошибаюсь?
@bigboss есть только одно поле E. Разложить поля сложно, и это легко сделать Е "=" Е с + Е ж так что оба Е с и Е ж нарушают уравнения Максвелла. Я бы не рекомендовал случайные разложения поля. Вместо этого подумайте о батарее как о чем-то вроде противоположного закону Ома. Вместо того, чтобы иметь ток в направлении поля E и потреблять электроэнергию, он имеет ток в противоположном направлении и обеспечивает электроэнергию.
Да, но тем не менее электрическое поле, которое мы показываем на источнике, противоречит тому, которое генерирует ток внутри провода... это нарушает мою интуицию о силах, которые заставляют заряды перемещаться.
@bigboss вы думаете, что батарея подчиняется закону Ома. Это не так. В батарее ток идет в направлении, противоположном закону Ома. Батарея обеспечивает химическую силу, которая физически отталкивает заряды в направлении, противоположном направлению электрической силы. Иногда эту химическую силу называют ЭДС. Именно эта химическая сила управляет током, несмотря на противодействующее ей поле Е. Это похоже на то, как если бы вы поместили заряды на конец палки, а затем протолкнули заряды с помощью палки. Не все материалы подчиняются закону Ома.
Хорошо, но мы предполагаем, что ток внутри батареи меньше, чем ток, протекающий внутри провода, верно? В противном случае либо чистый ток был бы равен нулю, если бы он был равен, либо поток был бы противоположным.