Làm thế nào để một pin hoạt động? Giải thích đơn giản
Một pin lưu trữ năng lượng hóa học và giải phóng năng lượng điện. Nhưng chính xác thì nó hoạt động như thế nào? Chúng tôi sẽ giải thích cho bạn trong mẹo thực tế của chúng tôi.
Xây dựng pin
Để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của pin, cấu trúc của nó được giải thích ngắn gọn ở đây. Loại phổ biến nhất là cái gọi là pin kiềm-mangan, cấu trúc và chức năng mà chúng tôi sẽ giải thích cho bạn trong bài viết này là một ví dụ.
- Một pin bao gồm một hoặc nhiều tế bào điện, tức là các tế bào lưu trữ năng lượng hóa học và có thể giải phóng năng lượng điện.
- Pin được bọc trong vỏ kim loại có chức năng như một cực dương. Ở phía dưới, trường hợp được mở cho bây giờ.
- Ở rìa của pin là mangan, là điện cực dương, còn được gọi là cực âm.
- Điện cực âm, cực dương, được tách ra khỏi cực âm bằng một thiết bị phân tách, ví dụ như được làm bằng một chất giống như giấy. Nó được làm bằng kẽm.
- Cả hai khu vực, cực âm và cực dương, được ngâm trong dung dịch kali hydroxit. Nó tạo thành một chất điện phân giúp cải thiện độ dẫn của vật liệu.
- Có một chốt kim loại trong khối kẽm ở giữa pin, giúp tiếp xúc với một tấm kim loại ở mặt dưới.
- Tấm kim loại ở mặt dưới tạo thành cực âm và tắt pin. Nó được tách ra khỏi cực dương và cực âm bằng một chất cách điện.
Chức năng của pin
Một mạch được tạo ra khi pin được lắp vào thiết bị. Ví dụ, nếu một bóng đèn được kết nối, các electron sẽ chảy từ cực âm qua dây tóc đến cực dương. Nhưng tại sao điều này xảy ra?
- Kẽm là một kim loại mà các nhà hóa học gọi là cơ sở. Nó có xu hướng tặng điện tử.
- Mangan, mặt khác, là một kim loại quý, nó chiếm các điện tử.
- Nếu cả hai khu vực, cực âm và cực dương, hiện được kết nối với nhau, kẽm được ngâm trong kali hydroxit sẽ giải phóng electron cho mangan thông qua dây dẫn.
- Các electron trong khối lượng kẽm là kết quả của phản ứng của kẽm với dung dịch kali hydroxit với kẽm hydroxit và hai electron.
- Các hydroxit kẽm sau đó tiếp tục oxy hóa thành kẽm oxit và nước.
- Pin trống khi tất cả kẽm bị oxy hóa thành kẽm oxit và nước bằng dung dịch kali hydroxit và đã giải phóng tất cả các điện tử tự do.