كل ما يتعلق بالخلية الجلفانية

ابتكر لويجي غالفاني أول خلية جلفانية في العالم. اقرأ عن تاريخها. في هذه المقالةهو في الأساس مصدر مؤقت للتيار الكهربائي الناتج عن تفاعل كيميائي. وينشأ تدفق الإلكترونات من التفاعل بين معدنين مختلفين. ونتيجة لذلك، تتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، يمكن استخدامها في الحياة اليومية.

الخلية الجلفانية التركيزية هي مصدر تيار يتكون من قطبين معدنيين متطابقين موضوعين في خليط من أملاح هذا المعدن بتراكيز مختلفة.

إلى جانب الجلفاني، عمل دانيال جاكوبي أيضًا على ابتكار بطارية فعّالة. وقد أدخل تعديلًا طفيفًا على مصدر الطاقة الخاص به. تتكون هذه البطارية من صفيحة نحاسية مغمورة في كبريتات النحاس (CuSO4) وصفيحة زنك مغمورة في كبريتات الزنك (ZnSO4). ولمنع تفاعلهما المباشر، وُضع بينهما جدار مسامي. يوضح الشكل أدناه مخططًا لخلية الجلفاني التي ابتكرها دانيال جاكوبي.

يختلف تفاعل الزنك والنحاس، وبالتالي تختلف شحنتهما. ونتيجةً لذلك، لا تكون مستويات الشحنة في الأقطاب الكهربائية متجانسة. وهذا يسمح لها بالحركة وتوليد تيار كهربائي أو تيار جلفاني. يبدأ هذا التيار بالتدفق عندما يقوم شخص ما أو مخترع جهاز تخزين التيار بتوصيل حمل كهربائي. قد يكون هذا الحمل مصباحًا كهربائيًا، أو راديو، أو فأرة حاسوب، أو أي جهاز كهربائي آخر.

رسم تخطيطي لخلية جلفانية

يشير مخطط الدائرة الكهربائية إلى تركيبها وبنيتها. ويمكن بناؤها من عدة عناصر كيميائية باستخدام أجهزة مساعدة. فيما يلي، سيتم وصف بنية الخلية الجلفانية بإيجاز. اقرأ المزيد عن ذلك في هذه المقالة.!

بنية الخلية الجلفانية

يتكون أبسط جهاز لتخزين الطاقة من:

1. قطعة من الفحم.
2. معدنان مختلفان.
3. المنحل بالكهرباء.
4. راتنج أو بلاستيك.
5. المعزل.

كما هو موضح في هذا الرسم التخطيطي، تتكون الخلية الجلفانية من قطب سالب وقطب موجب. ويمكن صنعها من النحاس أو الزنك أو معادن أخرى. وتُسمى هذه الخلايا بخلايا النحاس والزنك. بطاريات جافة.

تحديد الخلية الجلفانية في الرسم التخطيطي يتكون من خطين عموديين متقاربين بمسافة صغيرة، أحدهما أصغر من الآخر. وعلى حواف كل خط توجد علامات تشير إلى قطبيةالخط الطويل مُعلّم بالقطب الموجب، والخط القصير بالقطب السالب. وقد يُشار إلى الجهد الكهربائي بجانبه. وهذا يعني أن الدائرة الكهربائية التي تستخدم البطارية تعمل فقط عند هذا الجهد.

مبدأ تشغيل الخلية الجلفانية

تعمل الخلية الجلفانية من خلال حركة الإلكترونات من نقطة تلامس معدنية إلى أخرى، مما يؤدي إلى تحول كيميائي. اقرأ المزيد عن الديناميكا الحرارية للخلية الجلفانية وتكوين الكهرباء الجلفانية. هنا.

إجابات على الأسئلة الشائعة

كلفاني	توضيح
بطارية	مصدر طاقة يعمل من خلال عمليات تحدث داخل حيز صغير ومحدود. تحديداً، يتم توليد الطاقة من خلال تفاعل كيميائي.
الخلية الفولتية أو الكومة الفولتية	هذا عنصر طاقة ابتكره لأول مرة عالم يُدعى فولت.
عملية	التفاعل بين العناصر الكيميائية الذي ينتج عنه تكوين تيار كهربائي.
تسريح	هذا هو اكتمال التفاعل الكيميائي، أي أنه لن يكون هناك تفاعل بين المواد. يوجد التفريغ الجلفاني في لعبة Warframe، وهو في الأساس تعديل نادر الاستخدام، ويُستخدم في أسلحة الاشتباك المباشر. قطبيةالإصدار الثاني.
التلامس الجلفاني	هذا هو التلامس بين الأقطاب الكهربائية والمحلول.
تأثير	يظهر فرق في الجهد بين نقطتي تلامس مصنوعتين من نوعين مختلفين من المعادن. ويعتمد مقدار هذا الفرق على درجة الحرارة والتركيب الكيميائي للموصلين. وهذا في جوهره قانون فولتا الأول.
اتصال/رابط/سلسلة	توصيل قسمين أو أكثر من الدائرة الكهربائية بمصدر تيار كهربائي.
الشحنة الجلفانية	شحن البطارية بالطاقة.

الجلفنة عملية كيميائية تستخدم التيار الكهربائي. يقلل التفاعل من كمية الكاتيونات المعدنية المذابة إلى درجة تُشكل في النهاية طبقة متجانسة على قطب معدني. ونتيجة لذلك، يصبح المنتج أكثر متانة، وتختفي الخدوش الصغيرة، ويصبح مظهره أكثر جاذبية.

أنواع الخلايا الجلفانية

توجد عدة أنواع محددة من البطاريات.

جدول الخلايا الجلفانية

يكتب	الجهد االكهربى	المزايا الرئيسية
الليثيوم	3 فولت	كبير سعةتيار عالي.
بطاريات الملح أو الكربون والزنك	1.5 بوصة	الأرخص.
أوكسي هيدروكسيل النيكل NiOOH	1.6 فولت	تيار عالٍ. سعة عالية.
قلوي أو قلوي	1.6 فولت	تيار عالٍ. صوت جيد.

يتناول المقال هذا الموضوع بمزيد من التفصيل. أنواع البطاريات!

الغرض من الخلية الجلفانية

صُمم هذا الجهاز لتشغيل المعدات الكهربائية. وقد تشمل هذه المعدات ما يلي:

1. يشاهد.
2. أجهزة التحكم عن بعد.
3. مصابيح يدوية.
4. المعدات الطبية.
5. أجهزة الكمبيوتر المحمولة.
6. ألعاب.
7. سلاسل مفاتيح.
8. الهواتف.
9. مؤشرات الليزر.
10. الآلات الحاسبة.

وأشياء مماثلة من حولنا.

خلية جلفانية في المنزل

يمكنك صنع مصدر طاقة بسيط بنفسك. للقيام بذلك، ستحتاج إلى المواد التالية:

1. كوب بلاستيكي.
2. الإلكتروليت. يمكن أن يكون هذا محلولاً ملحياً، أو صودا، أو حمض الستريك المخفف في الماء.
3. صفائح من معدنين مختلفين. على سبيل المثال، الألومنيوم والنحاس.
4. الأسلاك

عملية التصنيع

خذ كوبًا بلاستيكيًا واسكب فيه المحلول الإلكتروليتي. لا تملأه حتى الحافة، من الأفضل تركه ناقصًا بمقدار 1-2 سنتيمتر. وصّل الأسلاك بالصفائح المعدنية. ثم ضع صفيحتي النحاس والألومنيوم على حواف الوعاء بحيث تكونان متوازيتين. بعد تجهيز كل شيء، يمكنك قياس الجهد باستخدام الفولتميتر.

قم بتوصيل الجهاز، ثم المس أطراف المجسات بمصدر الطاقة. استمر في الضغط عليها حتى تظهر قيمة الجهد على الشاشة. عادةً ما تكون القيمة بين 0.5 و 0.7 فولت. وتعتمد هذه القيم على نوع المحلول الإلكتروليتي، أو بالأحرى، المادة المستخدمة كمحلول إلكتروليتي.

هكذا يتم صنع خلية جلفانية منزلية الصنع.