Увеличит ли разность потенциалов увеличение расстояния между выводами батареи?

Если я правильно понимаю, химическая реакция в батарее представляет собой конвейерную ленту, которая перемещает электроны от положительного к отрицательному выводу батареи до тех пор, пока электрическое поле между выводами не замедлит скорость реакции до нуля.

Если это так, то будет ли разность электрических потенциалов между клеммами определяться электрическим полем между клеммами, умноженным на расстояние между ними (при условии, что электрическое поле между ними постоянно)?

И если да, то не увеличит ли разделение клемм еще больше разность потенциалов?

Я чувствую, что это неверно, потому что это увеличило бы потенциальную энергию, хранящуюся в батарее, которая, как я думал, была постоянной величиной, определяемой химическими веществами в реакции, но если электрическое поле - единственное, что замедляет реакцию, я не вижу почему разделение клемм должно иметь какой-либо эффект, поскольку это не изменит электрическое поле (опять же, если предположить, что батарея была сконструирована аналогично конденсатору в том смысле, что электрическое поле между клеммами оставалось постоянным в каждой точке между ними).

Ответы (1)

Ваши первые два абзаца верны. [Можно поспорить и сказать, что pd — это интеграл электрического поля из-за разделения зарядов по расстоянию, когда человек идет по любому пути от одного терминала к другому. При этом учитывается любая неоднородность поля.]

Ответ на вопрос в вашем третьем абзаце - "нет". pd остается прежним, но среднее значение электрического поля уменьшается. Это в равной степени согласуется с вашими первыми двумя абзацами. Именно pd фиксируется химическими процессами внутри клетки, процессами, приводящими к разделению зарядов. Используя вашу аналогию, конвейерная лента может поднимать товары только на определенную высоту, то есть химические реакции могут только дать зарядам достаточно энергии на заряд, чтобы создать определенную разность потенциалов (ЭДС клетки).

Значит ли это, что не электрическое поле замедляет реакцию, а разность потенциалов? И если да, то как именно он это делает, ведь разве электрическое поле (умноженное на заряд) не будет единственной «силой», действующей против реакции?
Я бы сказал, что ваше первое предложение верно. Что касается вашего второго... Если вы раздвинете электроды дальше друг от друга, средняя напряженность электрического поля уменьшится, но вы не ослабите значительно силу электрического поля в небольших областях вблизи электродов, где происходят реакции, так как будет очень небольшое падение потенциала через электролит. Существует также аргумент, что химические реакции не являются прерогативой классической физики, и мы не должны пытаться обсуждать их с точки зрения силы!
Ах да, я забыл, что скорости реакции основаны на энергии, полученной/потерянной в результате реакции, и что они идут в обоих направлениях (вперед/назад), спасибо!