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物理电池发点原理是什么

发布时间:2022-06-08 02:39:05

1. 电池的工作原理是什么

在化学电池中,化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果,这种反应分别在两个电极上进行。负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成,如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。

正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成,如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物,氧或空气,卤素及其盐类,含氧酸及其盐类等。电解质则是具有良好离子导电性的材料,如酸、碱、盐的水溶液,有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。

当外电路断开时,两极之间虽然有电位差(开路电压),但没有电流,存储在电池中的化学能并不转换为电能。

当外电路闭合时,在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部,由于电解质中不存在自由电子,电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质界面的氧化或还原反应,以及反应物和反应产物的物质迁移。

(1)物理电池发点原理是什么扩展阅读

电池能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。

电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源,可以得到具有稳定电压,稳定电流,长时间稳定供电,受外界影响很小的电流,并且电池结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,不受外界气候和温度的影响,性能稳定可靠。

2. 电池的工作原理是什么

  1. 电池有很多种类,不同种类的原理大致相同。

  2. 构成电池的基本元件:阳极,阴极和电解液
    阳极:电子通过外电路被移出,电极本身发生氧化反应。阴极:通过外电路获得电子,电极本身发生还原发应。
    电解液:在电池内部提供离子从一个电极到另一个电极的迁移通道。
    电极的活性材料可以是气体、液体或固体,电解液可以是液体或固体

    1.碱性电池
    负极反应
    Zn + 2 OH- —> ZnO + H2O + 2 e-
    正极反应
    2MnO2 + H2O + 2 e- —>Mn2O3 + 2 OH-
    完整的反应
    Zn + 2MnO2 —> ZnO + Mn2O3 1.5 V

    2.锂亚硫酰氯电池
    负极反应
    Li —> Li+ + e-
    正极反应
    4Li+ + 4e- + 2SOCl2 —> 4LiCl + SO2 + S
    完整的反应
    4Li + 2SOCl2 —> 4LiCl + SO2 + S 3.6V

    3.锂二氧化锰电池
    负极反应
    Li —> Li+ + e
    正极反应
    MnO2 + Li+ + e —> MnIIIO2(Li+)
    完整的反应
    Li + MnO2 —> MnIIIO2(Li+) 3.6V

    4.镍氢电池
    负极反应
    MH + OH- <—> M + H2O + e-
    0.83V

    正极反应
    NiOOH + H2O + e- <—> Ni(OH)2 + OH-
    0.49V

    完整的反应
    NiOOH + MH <—> Ni(OH)2 + M
    1.32V

    5.镍镉电池

    负极反应
    Cd + 2OH- <—> Cd(OH)2 + 2e-
    0.81V

    正极反应
    NiOOH + 2H2O + 2e- <—> Ni(OH)2 + 2OH-
    0.49V

    完整的反应
    Cd +NiO2 + 2H2O <—> Cd(OH)2 + Ni(OH)2
    1.30V

    6.锂离子电池

    负极反应
    6C+Li+ +e-<—>6CLi

    正极反应
    LiCoO2<—> CoO2 + Li+ + e-

    完整的反应
    6C+ LiCoO2<—> CoO2+6CLi
    3.7 V

    7.锂聚合物电池

    负极反应
    6C+Li+ +e-<—>6CLi

    正极反应
    LiCoO2<—> CoO2 + Li+ + e-

    完整的反应
    6C+ LiCoO2<—> CoO2+6CLi
    3.7 V

    8.镍锌电池

    负极反应
    Zn + 2OH- <—> Zn(OH)2+ 2e
    1.24V

    正极反应
    NiOOH + 2H2O + 2e- <—> Ni(OH)2 + 2OH-
    0.49V

    完整的反应
    2NiOOH + Zn + 2H2O <—> 2Ni(OH)2 + Zn(OH)2
    1.73V

    9.钠硫电池

    负极反应
    2Na <—> 2Na+ + 2e-

    正极反应
    3S + 2e-< —> S32-

    完整的反应
    2Na + 3S <—> Na2S3
    2.076V

    10.铁镍电池

    负极反应
    Fe + 2OH- <—> Fe(OH)2 +2e-
    3Fe(OH)2 + 2OH-< —> Fe3O4 + 4H2O + 2e-
    0.81V

    正极反应
    2NiOOH + 2H2O<—> 2Ni(OH)2 + 2OH-
    0.49V

    完整的反应
    3Fe + 8NiOOH + 4H2O<—>8 Ni(OH)2 + Fe3O4
    1.30V

3. 电池发电原理

电池(battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置.
原理
电池
在化学电池中,化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果,这种反应分别在两个电极上进行。负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成,如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成,如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物,氧或空气,卤素及其盐类,含氧酸及其盐类等。电解质则是具有良好离子导电性的材料,如酸、碱、盐的水溶液,有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。当外电路断开时,两极之间虽然有电位差(开路电压),但没有电流,存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时,在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部,由于电解质中不存在自由电子,电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质界面的氧化或还原反应,以及反应物和反应产物的物质迁移。电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。因此,电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出电能的必要条件。充电时,电池内部的传电和传质过程的方向恰与放电相反;电极反应必须是可逆的,才能保证反方向传质与传电过程的正常进行。因此,电极反应可逆是构成蓄电池的必要条件。为吉布斯反应自由能增量(焦);F为法拉第常数=96500库=26.8安·小时;n为电池反应的当量数。这是电池电动势与电池反应之间的基本热力学关系式,也是计算电池能量转换效率的基本热力学方程式。实际上,当电流流过电极时,电极电势都要偏离热力学平衡的电极电势,这种现象称为极化。电流密度(单位电极面积上通过的电流)越大,极化越严重。极化现象是造成电池能量损失的重要原因之一。极化的原因有三:①由电池中各部分电阻造成的极化称为欧姆极化;②由电极-电解质界面层中电荷传递过程的阻滞造成的极化称为活化极化;③由电极-电解质界面层中传质过程迟缓而造成的极化称为浓差极化。减小极化的方法是增大电极反应面积、减小电流密度、提高反应温度以及改善电极表面的催化活性。

4. 发电的原理是什么

水力发电
水力发电
水力发电的基本原理是利用水位落差 ,配合水轮发电机产生电力,也就是利用水的位能转为水轮的机械能,再以机械能推动发电机,而得到电力。科学家们以此水位落差的天然条件,有效的利用流力工程及机械物理等,精心搭配以达到最高的发电量,供人们使用廉价又无污染的电力。 于1882年,首先记载应用水力发电的地方是美国威斯康辛州。到如今,水力发电的规模从第三世界乡间所用几十瓦的微小型,到大城市供电用几百万瓦的都有。
火力发电
火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温、高压水蒸气,然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。 火力发电站的主要设备系统包括:燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。 火力发电
火力发电系统主要由燃烧系统(以锅炉为核心)、汽水系统(主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成)、电气系统(以汽轮发电机、主变压器等为主)、控制系统等组成。前二者产生高温高压蒸汽;电气系统实现由热能、机械能到电能的转变;控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。 火力发电的重要问题是提高热效率,办法是提高锅炉的参数(蒸汽的压强和温度)。90年代,世界最好的火电厂能把40%左右的热能转换为电能;大型供热电厂的热能利用率也只能达到60%~70%。此外,火力发电大量燃煤、燃油,造成环境污染,也成为日益引人关注的问题。 热电厂为火力发电厂,采用煤炭作为一次能源,利用皮带传送技术,向锅炉输送经处理过的煤粉,煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽,经一次加热之后,水蒸汽进入高压缸。为了提高热效率,应对水蒸汽进行二次加热,水蒸汽进入中压缸。通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为40度左右的饱和水作为再利用水。40度左右的饱和水经过凝结水泵,经过低压加热器到除氧器中,此时为160度左右的饱和水,经过除氧器除氧,利用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料,最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程。
核能发电
核能发电
核能发电的核心装置是核反应堆。核反应堆按引起裂变的中子能量分为热中子反应堆和快中子反应堆。 快中子是指裂变反应释放的中子。热中子则是快中子慢化后的中子。目前,大量运行的是热中子反应堆,其中需要慢化剂,通过它的原子核与快中子弹性碰撞将快中子慢化成热中子.热中子堆使用的材料主要是天然铀(铀-235含量3%)和稍加浓缩铀(铀-236含量3%左右)。根据慢化剂、冷堆剂和燃料不同, 热中子反应堆分为轻水堆(包括压水堆和沸水堆)、重水堆、石墨气冷堆和石墨水冷堆。目前已运行的核电站以轻水堆居多,中国已选定压水堆作为第一代核电站。 核反应堆的起动、停堆和功率控制依靠控制棒,它由强吸收中子能力的材料(如硼、镉)做成。为保证核反应堆安全,停堆用的安全棒也是由强吸收中子材料做成。
风力发电
把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单,风轮在风力的作用下旋转,它把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。 风轮是集风装置,它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。一般风力发电机的风轮由2个或3个叶片构成。在风力发电机中,已采用的发电机有3种,即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。 风力发电
风力发电机中调向器的功能是使风力发电机的风轮随时都迎着风向,从而能最大限度地获取风能。一般风力发电机几乎全部是利用尾翼来控制风轮的迎风方向的。尾翼的材料通常采用镀锌薄钢板。 限速安全机构是用来保证风力发电机运行安全的。限速安全机构的设置可以使风力发电机风轮的转速在一定的风速范围内保持基本不变。 塔架是风力发电机的支撑机构,稍大的风力发电机塔架一般采用由角钢或圆钢组成的桁架结构。风力机的输出功率与风速的大小有关。由于自然界的风速是极不稳定的,风力发电机的输出功率也极不稳定。风力发电机发出的电能一般是不能直接用在电器上的,先要储存起来。目前风力发电机用的蓄电池多为铅酸蓄电池。

5. 电池是什么原理放电

放电原理

在化学电池中,化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果,这种反应分别在两个电极上进行。

负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成,如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成,如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物,氧或空气,卤素及其盐类,含氧酸及其盐类等。

当外电路闭合时,在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部,由于电解质中不存在自由电子,电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质界面的氧化或还原反应,以及反应物和反应产物的物质迁移。电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。

因此,电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出电能的必要条件。充电时,电池内部的传电和传质过程的方向恰与放电相反;电极反应必须是可逆的,才能保证反方向传质与传电过程的正常进行。

(5)物理电池发点原理是什么扩展阅读:

使用注意事项

1、选购有“国家免检”、“中国名牌”标志的电池产品和地方名牌电池产品,这些产品质量有保障。

2、根据电器的要求,选择适用的电池类型和规格尺寸,并根据电器耗电的大小和特点,购买适合电器的电池。

3、注意查看电池的生产日期和保质期,购买电池(新电池),新电池性能好。

4、注意查看电池的外观,应选购包装精致、外观整洁、干净,无漏液迹象的电池。

6. 电池的原理是什么,为什么能产生电

电池工作原理
电池使用过程是电池放电过程,电池放电时在负极上进行氧化反应,向外提供电子,在正极上进行还原反应,从外电路接受电子,电流经外电路而从正极流向负极,电解质是离子导体,离子在电池内部的正负极之间的定向移动而导电,正离子(阳离子)流向正极,负离子(阴离子)流向负极。电池放电的负极为阳极,放电的正极为阴极,在阳极两类导体界面发生氧化反应,在阴极的两类导体界面上发生还原反应。整个电池形成了一个由外电路的电子体系和电解质液的离子体系构成的完整放电体系,从而产生电能供电。

7. 从物理角度解释原电池原理

锌是活泼金属,容易失去电子变为锌离子进入溶液,锌电极发生的电极反应式是:
锌片 Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
锌失去的电子沿导线经电流计流入铜片,溶液里的氢离子在铜电极上得到电子变为氢原子,进而结合为氢分子,铜电极发生的电极反应式是:
铜片 2H+2e-=H2↑ (还原反应)

由于,溶液中没有可自由移动的电子,只有氢离子,硫酸根离子等可移动的带电粒子。所以锌失去电子不直接进入硫酸而要经过导线进入正级。

8. 热化学电池发电的原理是什么

燃料电池是一种电化学装置,是不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的发电装置。其工作原理与普通电池基本相同,也是通过电化学反应把物质的化学能转变为电能。
实际的总反应就是氢氧反应,燃料电池汽车需要携带着一个经压缩的氢气瓶,反应如下:
1.氢气通过管道或导气板到达阳极;
2.在阳极催化剂作用下,一个氢分子解离为2个氢离子,并释放出2个电子;
3.在电池的另一端,氧气(或空气)通过管道或导气板到达阴极,同时氢离子穿过电解质到达阴极,电子通过外电路也到达阴极
4.在阴极催化剂的作用下,氧与氢离子和电子发生反应生成水:
此时,电子在外电路的连接下形成电流,通过适当链接就可以向负载输出电能。

9. 电池产生电的原理是什么

在化学电池中,化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果,这种反应分别在两个电极上进行。负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成,如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。

正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成,如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物,氧或空气,卤素及其盐类,含氧酸及其盐类等。电解质则是具有良好离子导电性的材料,如酸、碱、盐的水溶液,有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。

当外电路断开时,两极之间虽然有电位差(开路电压),但没有电流,存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时,在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。

同时在电池内部,由于电解质中不存在自由电子,电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质界面的氧化或还原反应,以及反应物和反应产物的物质迁移。电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。

(9)物理电池发点原理是什么扩展阅读:

常见电池

1、干电池

干电池也叫锰锌电池,所谓干电池是相对于伏打电池而言,所谓锰锌是指其原材料。针对其它材料的干电池如氧化银电池,镍镉电池而言。锰锌电池的电压是15V。干电池是消耗化学原料产生电能的。它的电压不高,所能产生的持续电流不能超过1安培。

2、铅蓄电池

蓄电池是应用最广泛的电池之一。用一个玻璃槽或塑料槽,注满硫酸,再插入两块铅板,一块与充电机正极相连,一块与充电机负极相连,经过十几小时的充电就形成了一块蓄电池。它的正负极之间有2伏的电压。

另外,由于它的内阻极小,所以可以提供很大的电流。用它给汽车的发动机供电,瞬时电流可达20多安培。蓄电池充电时是将电能贮存起来,放电时又把化学能转化为电能。

3、锂电池

以锂为负极的电池。它是60年代以后发展起来的新型高能量电池。

10. 原电池的发电原理是什么

原电池的工作原理 当把锌板和铜板平行放入盛有稀硫酸的烧杯里,用连有电流计的导线连接两极时,可以观察到三个重要的现象:锌片溶解,铜片上有气体逸出,导线中有电流通过。 透过这些现象,分析两极反应的实质,便可理解原电池是怎样把化学能转变为电能的原理。锌是活泼金属,容易失去电子变为进入溶液,锌电极发生的电极反应式是: 锌片Zn-2e=Zn2+ (氧化反应) 锌失去的电子沿导线经电流计流入铜片,溶液里的在铜电极上得到电子变为氢原子,进而结合为氢分子,铜电极发生的电极反应式是: 铜片2H++2eH2↑ (还原反应) 由于在锌、铜两个电极上不断发生的氧化还原反应,使化学能转变为电能。锌片是给出电子的一极,是电池的负极,铜片是电子流入的一极,是电池的正极。电流的方向同电子流的方向相反,从正极铜流向负极锌。

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