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電池の仕組み


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☆電池の仕組み
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おそらく、どこの家庭にもあるであろう普通の乾電池ですが、
なぜそれから電気が使えるか、私はよくわかっていません。
そこで基礎レベルから調べた覚書です。

・電池が発電する基本


ボルタの電池というのが基礎にはわかりやすそうだったので、
これの説明です。
ボルタの電池というのは、 1800年にイタリアの物理学者、ボルタさんが考えた電池のようです。
(普通の乾電池とかは、亜鉛や二酸化マンガンというのを使っているそうです。)

物質の化学反応で、電気を作っている。

具体的には、電解液に溶けやすい金属(例えば亜鉛)と
電解液に溶けにくい金属(例えば銅)が、
それぞれマイナス極とプラス極になる。
電解液(硫酸とか)という所に入れて、
その間が同線で繋がっていると、電子が移動して電流が生まれる。


(電解液に溶けやすい・マイナスとなる)マグネシウム>アルミニウム>亜鉛>銅(電解液に溶けにくい・プラスとなる)。
この並びを知っていれば、上の例えばを変えられる。

・電流が起きるまでの簡単な流れ


基礎の流れだけ書きたいので、
わかりにくくなるので、イオンとか原子とかは書きません。
その辺は、基礎がわかってから更に興味がある人は調べると面白いかも。

前提:
・亜鉛と銅を、電線で繋ぐ。
・亜鉛と銅を電解液に浸ける。

① 亜鉛と銅を電解液に浸けて、溶けると、
② 亜鉛(マイナス極)から、電子が出る。
③ 電子というのは、(電線があれば)プラス極に移動するので
  電線を伝って、銅(プラス極)に移動。
④ 移動する事で電流が流れる。
  電気が発生。
  亜鉛は細く。
⑤ ①~④が繰り返される。
⑥ 亜鉛が溶けきったら終わり。
 (充電可能な電池は、この逆(プラスからマイナス)に
  電流を流す事(充電という外部エネルギーがいる)で元に戻すそうです。)

・電池は大きく分けると2種類ある


私たちが普段家庭で使う一般的な電池は大きく分けると2種類あり、

・「1次電池」
一度、放電しきると使えなくなる電池。
マンガン乾電池やアルカリ乾電池や、リチウム(一次)電池など。

・「2次電池」
放電しきっても、また充電すると使える電池。
蓄電池。
ニッケル水素電池、リチウムイオン電池など。

・他にも
太陽電池・燃料電池などがある。


・11円電池


昔、教科書か何かで見たような気もしますが、
10円玉と1円玉を破損させる事になるので、駄目ですので、
してはいけませんが、身近な物の方が、わかりやすいので書いておきます。

作る時は、10円玉を銅板、
1円玉をアルミニウム板(売っているのかな?)とかに置き換えてください。

(電解液に溶けやすい)マグネシウム>アルミニウム>亜鉛>銅(電解液に溶けにくい)。
という事なので、
10円玉(銅)と1円玉(アルミニウム)と、線と、電解液の代わりの塩水で、
電池が出来るそうです。

1円玉がマイナス。
10円玉がプラスになります。

10円玉の大きさに、ティッシュとかキッチンペーパーとかを切って、塩水を染み込ます。
それを10円玉に載せる。
その上に1円玉。
塩水ティッシュを挟む事になります。

これで電子がマイナスからプラスに移動するようです。
これも電池。

この11円電池を、何個か重ねて、コード付きのLEDライトとか
発光ダイオードとかを繋げてみると
光るらしいです。

実際にする時は、電気が流れるんですから、気を付けて下さい。

・感想など


そういえば、
「ウォーキング・デッド」という海外ドラマの中で、
荒廃した世界、お金の価値がなくなった世界で、
コイン(多分、銅)を見つけた人がいました。
お金という価値自体は、その世界では、何の役には立ちませんが、
お金を構成する物質は違います。

近くいた知識のある人が、
アルミホイル(アルミニウム)と、漂白剤(多分、電解液の代わり)と、
やる気があれば電池が出来ると言っていました。

このボルタの電池の事なんですね。

理屈を知っているって、こういう時に役に立つんでしょうね。



記載:2015年08月頃

(一言掲示板は、下の方にあります。)

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