Łączenie ogniw
qbif123
kilka ogniw szeregowo (tworząc baterię) uzyskujemy większe
napięcie ? Chodzi mi konkretnie o to, aby wyjaśnić czemu po połączeniu
ogniw na elektrodzie (-) zbierze się więcej elektronów niż, gdyby
było pojedyncze ogniwo
dzięki
--
-=[ qbi...@poczta.onet.pl ]=-
Maciek
Użytkownik "qbif123" <qbi...@poczta.onet.pl> napisał
w wiadomości news:9bn6ls$q02$1...@news.tpi.pl...
>
> Czy ktoś mógłby mi jakoś przystępnie wyjaśnić dlaczego łącząc
> kilka ogniw szeregowo (tworząc baterię) uzyskujemy większe
> napięcie ? Chodzi mi konkretnie o to, aby wyjaśnić czemu po
> połączeniu ogniw na elektrodzie (-) zbierze się więcej elektronów
> niż, gdyby było pojedyncze ogniwo
A skad pomysl ze bedzie ich wiecej?
Wroce znowu do analogii z potencjalem grawitacyjnym.
Wyobraz sobie, ze masz pompe, ktora potrafi podniesc wode
na wysokosc 3 metrow
...to by bylo bardziej podobne do pradnicy, niz do ogniwa
galwanicznego, ale to NIE MA byc pelna analogia... :-)
Wysokosc (3m) razy przyspieszenie ziemskie (g) to jest potencjal
(grawitacyjny), jaki ta pompa potrafi pokonac.
Teraz stawiasz taka pompe na parterze domu i ona pompuje ci wode
na I pietro. Tam, na pietrze, stawiasz druga pompe, i ona podnosi
wode o nastepne 3 metry, na II pietro - i tak dalej.
Uzyskujesz baterie 10 ogniw ...op!przepraszam, baterie pomp, ktora
podnosi Ci wode o dziesiec pieter.
Ale to nie znaczy, ze daje Ci dziesiec razy wiecej wody!
I z bateria ogniw masz to samo co z bateria pomp: uzyskujesz
wieksza roznice potencjalu (elektrycznego/grawitacyjnego), ale
wcale nie masz do dyspozycji wiecej ladunku (elektronow/wody).
Maciek
qbif123
> > połączeniu ogniw na elektrodzie (-) zbierze się więcej elektronów
> > niż, gdyby było pojedyncze ogniwo
>
> A skad pomysl ze bedzie ich wiecej?
>
>I z bateria ogniw masz to samo co z bateria pomp: uzyskujesz
>wieksza roznice potencjalu (elektrycznego/grawitacyjnego), ale
>wcale nie masz do dyspozycji wiecej ladunku (elektronow/wody).
Źle mnie zrozumiałeś.
Chodzi mi o to, że biorąc jedno ogniwo i podłączając je do obwodu mam
w nim napięcie powiedzmy 1.5V. Gdy do tego samego obwodu podłączę
baterię mam np. 4.5V.
Z tego by wynikało, że na elektrony w obwodzie z baterią działa większa siła.
Skoro działa większa siła, to znaczy, że jest większe natężenie pola, a to z kolei
oznacza, że ładunek wytwarzający to pole jest większy, źródłem pola są ładunki
zgromadzone na elektrodach, więc w przypadku baterii tych elektronów na
elektrodzie (-) powinno być więcej niż w przypadku pojedynczego ogniwa.
hej
Maciek
Użytkownik "qbif123" <qbi...@poczta.onet.pl> napisał
w wiadomości news:9bpe8l$5d7$1...@news.tpi.pl...
> > > Chodzi mi konkretnie o to, aby wyjaśnić czemu po
> > > połączeniu ogniw na elektrodzie (-) zbierze się więcej elektronów
> > > niż, gdyby było pojedyncze ogniwo
> >
> > A skad pomysl ze bedzie ich wiecej?
> >
> [...]
>
> >I z bateria ogniw masz to samo co z bateria pomp: uzyskujesz
> >wieksza roznice potencjalu (elektrycznego/grawitacyjnego), ale
> >wcale nie masz do dyspozycji wiecej ladunku (elektronow/wody).
>
>
> Źle mnie zrozumiałeś.
Dobrze Cie zrozumialem.
> Chodzi mi o to, że biorąc jedno ogniwo i podłączając je do obwodu mam
> w nim napięcie powiedzmy 1.5V. Gdy do tego samego obwodu podłączę
> baterię mam np. 4.5V.
> Z tego by wynikało, że na elektrony w obwodzie z baterią działa
> większa siła. Skoro działa większa siła, to znaczy, że jest większe
> natężenie pola, a to z kolei
> oznacza, że ładunek wytwarzający to pole jest większy, źródłem pola
> są ładunki zgromadzone na elektrodach, więc w przypadku baterii tych
> elektronów na elektrodzie (-) powinno być więcej niż w przypadku
> pojedynczego ogniwa.
Nie. To tak nie wynika.
Masz 2x wieksza roznice potencjalu ale rownoczesnie tez dwakroc
wieksza odleglosc pomiedzy biegunami. Zatem natezenie pola jest takie
samo w ogniwie w skladzie baterii jak w samodzielnym.
Ergo: na koncowej ujemnej elektrodzie baterii jest taki sam "nadmiar"
elektronow, jak na elektrodzie samodzielnego ogniwa (i taki sam
"niedomiar" na dodatniej).
Maciek
xxx_zoom
> Masz 2x wieksza roznice potencjalu ale rownoczesnie tez dwakroc
> wieksza odleglosc pomiedzy biegunami. Zatem natezenie pola jest takie
> samo w ogniwie w skladzie baterii jak w samodzielnym.
> Ergo: na koncowej ujemnej elektrodzie baterii jest taki sam "nadmiar"
> elektronow, jak na elektrodzie samodzielnego ogniwa (i taki sam
> "niedomiar" na dodatniej).
Czy ktoś z grupowiczów mógłby to skomentować( potwierdzić albo zaprzeczyć) ?
dzięki
Przemek Borys
[19 Apr 01][Stardate [-30]6509.0] qbif123->All
>Czy ktoś mógłby mi jakoś przystępnie wyjaśnić dlaczego łącząc
>kilka ogniw szeregowo (tworząc baterię) uzyskujemy większe
>napięcie ? Chodzi mi konkretnie o to, aby wyjaśnić czemu po
>połączeniu ogniw na elektrodzie (-) zbierze się więcej elektronów niż, gdyby
>było pojedyncze ogniwo
U1 U2
<----- <-----
.--(+)==(-)---(+)==(-)--.
| |
`----------(V)----------'
<------
U1+U2
Jest tak dlatego, że idealna bateria utrzymuje *stałą* różnicę potencjałów
między swoimi biegunami. Nie ważne jakie to są potencjały. Weźmy teraz za model
(bardziej rzeczywisty, choć i tak uproszczony) kondensatorki (potrafią one
względnie długo utrzymywać stałą różnicę potencjałów między biegunami):
U1 U2
<----- <-----
.-----||--x--||------.
| |
`--------(V)---------'
Załóżmy, że początkowo były rozwarte i naładowane do odpowiednich napięć.
Łączymy je i... ładunek lewej okładki C1 nie pozwala odpłynąć ładunkowi z
prawej. Po połączeniu nie ma przepływu prądu. Dlaczego? Dlatego, że poza
kondensator praktycznie żadne pole elektryczne nie wychodzi, okładki układają
się tak:
+||-
+||-
+||-
+||-
i w rezultacie pole na lewo i na prawo praktycznie wzajemnie się znosi (można
sobie to wyliczyć z prawa Gausa). (czyli: połączony plus i minus kondensatorów
nie oddziałuje na siebie nawzajem)
Jeśli więc ładunek nie może sobie przepłynąć, to nie zmieni się napięcie na
kondensatorze (z definicji: U=Q/C). Ogólnie, masz taki rozkład pól
elektrycznych:
------|E1|----(E'=0)----|E2|-------
A każdemu polu elektrycznemu odpowiada potencjał
V=\int E dx (po szkolnemu: V=E*\Delta x), to na całej długości druta mamy całkę
E1*S1+E'*S'+E2*S2
(S to długości obszarów z polem E: S1, S2 to rozstaw okładek kondensatora)
No. To chyba wystarczy... Widać więc na tym modelu, że ładunek się nie zmienia
na biegunie baterii.
--
____\___\___
(_(\|,|_|,|_ [ /o)\ | GCS/S/TW/P d? s+:- a21 UL++++/H L++(++++) PGP- ]
| | |. [ \(o/ | t+++ 5+ X- R- b+ E- W++ PE PS D- !r>r+++ ]
J.F.
>> > > Chodzi mi konkretnie o to, aby wyjaśnić czemu po
>> > > połączeniu ogniw na elektrodzie (-) zbierze się więcej elektronów
>> > > niż, gdyby było pojedyncze ogniwo
>Nie. To tak nie wynika.
>Masz 2x wieksza roznice potencjalu ale rownoczesnie tez dwakroc
>wieksza odleglosc pomiedzy biegunami. Zatem natezenie pola jest takie
>samo w ogniwie w skladzie baterii jak w samodzielnym.
>Ergo: na koncowej ujemnej elektrodzie baterii jest taki sam "nadmiar"
>elektronow, jak na elektrodzie samodzielnego ogniwa (i taki sam
>"niedomiar" na dodatniej).
Hm- jesli chodzi o ogniwo to jakby masz racje, ale co z reszta
zasilanego obwodu ? Dlugosc mu sie nie zmienila pole wzroslo,
to i ladunek na koncach musial wzrosnac. Z drugiej strony nie wzrosnal
.. gdzies sie tu czai sprzecznosc.
Tylko chcialbym zauwazyc ze te rozwazania choc ciekawe, to do
przeplywu pradu nic nie wnosza. Te ladunki sa tak male ze
w praktyce pomijalne. A glupim pocieraniem paleczki mozna wywolac
napiecia w tysiace V idace.
Bateria to taki fajny przyrzad chemiczny ze wlasnie stale napiecie
wytwarza. Trzy baterie szeregowo - to wlasnie niejako trzy pompy czy
trzy podnosniki dodajace energii elektronom krazacym w obwodzie.
Wezmy do jednego zacisku baterii dolaczmy kabel ... i zblizmy koniec
do drugiego zacisku. Pole miedzy koncami rosnie, gestosc ladunkow tam
zgromadzonych tez .. a napiecie stoi. Reakcje chemiczne potrafia
dostarczyc sporo ladunkow, tylko wlasnie o okreslonej energii - jak
z zewnatrz bedzie napiecie wyzsze to sie przeplyw pradu odwroci i
zaczniemy ladowac baterie ..
J.
Maciek
Użytkownik "J.F." <jf...@friko6.onet.pl> napisał
w wiadomości news:3af3c361.13837976@nt...
> On Fri, 20 Apr 2001 16:10:48 +0200, Maciek wrote:
> >> > > Chodzi mi konkretnie o to, aby wyjaśnić czemu po
> >> > > połączeniu ogniw na elektrodzie (-) zbierze się więcej elektronów
> >> > > niż, gdyby było pojedyncze ogniwo
> [...]
> >Nie. To tak nie wynika.
> >Masz 2x wieksza roznice potencjalu ale rownoczesnie tez dwakroc
> >wieksza odleglosc pomiedzy biegunami. Zatem natezenie pola jest takie
> >samo w ogniwie w skladzie baterii jak w samodzielnym.
> >Ergo: na koncowej ujemnej elektrodzie baterii jest taki sam "nadmiar"
> >elektronow, jak na elektrodzie samodzielnego ogniwa (i taki sam
> >"niedomiar" na dodatniej).
>
> Hm- jesli chodzi o ogniwo to jakby masz racje, ale co z reszta
> zasilanego obwodu ? Dlugosc mu sie nie zmienila pole wzroslo,
> to i ladunek na koncach musial wzrosnac. Z drugiej strony nie wzrosnal
> .. gdzies sie tu czai sprzecznosc.
W stanie rownowagi potencjal w kawalku przewodnika jest wszedzie
taki sam. Rowniez gdy przewodnik ten jest podlaczony do bieguna
ogniwa (czy tez: gdy jest biegunem ogniwa).
Z tego wzgledu za dlugosc obwodu nalezaloby tu wziac _odstep_
wewnatrz ogniwa pomiedzy jego biegunami. Tak rozwazana dlugosc
obwodu wzrosla dwukrotnie - ale w kazdym ogniwie z osobna sie nie
zmienila. Stad przesuniecie ladunkow pomiedzy biegunami _jednego_
ogniwa w baterii jest takie samo, jak w ogniwie samodzielnym.
Zjawiska wewnatrz kazdego ogniwa nie zaleza od tego czy ogniwo to
zostalo wlaczone w baterie. Ani od tego, jak dlugie przewody do niego
przylaczono.
Oczywiscie - dopoki rozwazamy sytuacje statyczna, tj. bez przeplywu
pradu. To zalozenie wynika posrednio z pytania qbif-a, a konkretnie
ze sformulowania "na elektrodzie zbierze sie [iles-tam] elektronow".
Maciek