galvan elem

GALVÁNELEMGréczi Levente Milán 8/a

GALVÁNELEM

• A galvánelem két elektródból (fél cellából) áll. A legegyszerűbb galvánelem az, amikor a két tiszta fémelektród saját ionjait tartalmazó sóoldatba merül. A sóoldatban a bemerülő fém oxidált, pozitív töltésű kationjai és az ezeket semlegesítő anionok találhatók. Az elektródok a fémet két különböző oxidációs állapotban tartalmazzák. A lejátszódó redoxireakciót a konvenció szerint a redukció irányában írjuk fel. A megnevezés Luigi Galvani olasz orvos, fizikus nevét őrzi.

LUIGI GALVANI• Luigi Galvani ,Bologna, 1737. szeptember 9.• Bologna, 1798. december 4. • olasz fiziológus, orvos, az elektromosságtan egyik megalapítója.

ÉLETE ÉS MUNKÁSSÁGA• Papnak készült, de a Bolognai Egyetemen a teológia után az orvosi kart is

elvégezte. 1762-től anatómiát tanított Bolognában, s a szülészet professzora is volt, 1772-től pedig az akadémia elnöke.

• Első Európai egyetem

BÉKABONCOLÁS• Az 1770-es évektől foglalkozott a békák anatómiájával és az

elektrofiziológiával. 1780-ban egy tanítványa figyelte meg, hogy amikor Galvani békát preparált, a kés érintésére a békacomb összerándult, ha a gerincvelőhöz egy másik fémmel értek hozzá.

A GALVÁNELEM ELŐÁLLÍTÁSA

• A legegyszerűbb galvánelem a következő módon állítható elő: egy higított kénsavval töltött üvegedénybe egy-egy cink- és rézelektródát helyeznek el. A rézelektródából – vegyi hatás következtében – elektronok lépnek ki a kénsavba, tehát pozitív töltésűvé válik.

#2• A cinkelektróda felületén ennek fordítottja játszódik le, vagyis az

elektronok a kénsavból lépnek át, tehát itt elektrontöbblet keletkezik, azaz negatív töltésű lesz. Az elektródok töltései kiegyenlítődni igyekeznek, ezért az elektródok között feszültség mérhető. Ez az áramforrás az ún. Volta-elem, üresjárati feszültsége ~1 volt, amely a terhelés folyamán rövidesen lecsökken.

POLARIZÁCIÓ(SZÉTVÁLASZTÓ FOLAYAMAT)

• Az áram állandóságát a galvánelemben fellépő polarizáció veszélyezteti. Ezt a jelenséget az összes áramtermelő vegyi folyamat alkalmával kialakuló hidrogénbuborékok okozzák, amikor részben, majd teljesen befedik a pozitív elektródot. Először gyengítik az áramot, később meg is szakíthatják az elektronok áramlását. Ezen segít a depolározás.

VONATKOZTATOTT ALAPFESZÜLTSÉG

• Ha egy galvánelem egyik elektródja hidrogén, a másik elektróda pedig különböző fémekből készül, a fémelektródokon különböző feszültségszinteket lehet mérni, azaz így minden fém elektrokémiai feszültsége a hidrogénhez képest – mint alapra – meghatározható.

#2• A galvánelem feszültsége az elektródokat

alkotó fémek elektrokémiai feszültségének különbségeként számítható.

• A fémek elektrokémiai feszültségsorozatát az alábbi táblázat foglalja össze. A táblázat harmadik oszlopában szereplő standard elektródpotenciál a standard hidrogénelektródhoz viszonyított feszültséget jelenti.

GALVÁNELEM FAJTA

•Akkumulátor:• Az akkumulátor energiatároló

berendezés, amely töltéskor a bevezetett villamos energiát vegyi energiává alakítja át, vegyi energia formájában huzamosabb ideig tárolni tudja, majd kisütéskor villamos energiává alakítja vissza. Az akkumulátor közvetlenül csak egyenfeszültség tárolására, szolgáltatására alkalmas.

EGYENÁRAM• Az elektromos áramot akkor nevezzük egyenáramnak (angolul direct

current, rövidítve: DC), ha az áramkörben a töltéshordozók állandó vagy változó mennyiségben, de egyazon irányban haladnak. Az időegység alatt átáramló töltésmennyiség az áramerősség. Az egyedi elektronok vándorlásának sebessége körülbelül 0,1 mm/s

ERŐSSÉGE• Az elektromos egyenáram erőssége a vezető keresztmetszetén 1

másodperc alatt áthaladó töltések mennyisége:

• Ahol• I: az áram (A),• Q: töltés (C),• t: idő (s)

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET Vége