電池の仕組み

☆電池の仕組み

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

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