Номер 14.14, страница 66 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 14. Электрический ток. Действия электрического тока - номер 14.14, страница 66.

Условие.

14.14. На чем основана работа гальванических источников тока? Используете ли вы такие источники тока сегодня? Приведите несколько примеров такого использования.

Решение.

На чем основана работа гальванических источников тока?

Работа гальванических источников тока (гальванических элементов) основана на преобразовании внутренней химической энергии окислительно-восстановительной реакции (ОВР) в электрическую энергию. Гальванический элемент состоит из двух электродов, изготовленных из разных металлов (или других проводящих материалов), которые погружены в раствор или пасту электролита.

На одном электроде, аноде (отрицательный полюс), происходит реакция окисления: атом более активного металла отдает электроны и превращается в положительно заряженный ион, переходящий в электролит. Например, в медно-цинковом элементе цинковый электрод является анодом: $Zn - 2e^{-} \rightarrow Zn^{2+}$.

На втором электроде, катоде (положительный полюс), происходит реакция восстановления. Положительные ионы из электролита принимают электроны, приходящие от анода по внешней цепи. В том же медно-цинковом элементе ионы меди из раствора электролита восстанавливаются на медном катоде: $Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu$.

В результате этих реакций между электродами возникает разность потенциалов. Если соединить электроды проводником (внешней цепью), то электроны начнут упорядоченно двигаться от анода к катоду, создавая электрический ток.

Ответ: Работа гальванических источников тока основана на прямом преобразовании энергии химической окислительно-восстановительной реакции в электрическую энергию.

Используете ли вы такие источники тока сегодня?

Да, безусловно. Гальванические источники тока используются повсеместно и являются неотъемлемой частью современной жизни. В быту мы чаще называем их батарейками (одноразовые, или первичные, элементы) и аккумуляторами (перезаряжаемые, или вторичные, элементы). Практически любое портативное электронное устройство, работающее автономно, использует тот или иной вид гальванического элемента.

Ответ: Да, гальванические источники тока (батарейки и аккумуляторы) широко используются в повседневной жизни.

Приведите несколько примеров такого использования.

Примеры использования гальванических источников тока окружают нас повсюду. К ним относятся:

1. Одноразовые (первичные) батарейки: они применяются в пультах дистанционного управления для телевизоров и другой аппаратуры, в настенных и настольных часах, детских электронных игрушках, карманных фонариках, беспроводных компьютерных мышах и клавиатурах, калькуляторах, фотоаппаратах.

2. Аккумуляторы (вторичные элементы): они являются источниками питания для мобильных телефонов (смартфонов), ноутбуков, планшетов, беспроводных наушников, электроинструмента (шуруповерты, дрели), а также используются в качестве стартерных батарей в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания и тяговых батарей в электромобилях.

3. Миниатюрные ("таблеточные") элементы: их можно найти в наручных часах, слуховых аппаратах, брелоках автомобильной сигнализации, а также на материнских платах компьютеров для питания памяти CMOS.

Ответ: Примеры использования: батарейки в пультах ДУ, часах, игрушках, фонариках; аккумуляторы в смартфонах, ноутбуках, автомобилях и электроинструментах.