ダニエルセルとは何ですか？

ダニエルセルは、2つの金属の間に多孔質の障壁を使用する一種の銅亜鉛バッテリーです。 1836年にイギリスの化学者ジョン・フレデリック・ダニエルによって発明されました。かつてヨーロッパの電信業界で広く使用されていましたが、19世紀後半により近代的なバッテリーデザインに取って代わられました。今日、それは主に教室でバッテリーの仕組みを示すために使用されています。

イタリアの科学者Alessandro Voltaは1800年にバッテリーを発明しました。彼のデザインは、亜鉛と銅板の交互のカラムを使用しました。この voltaic Pile は、多くの電気実験で使用されていましたが、1時間未満のバッテリー寿命で、実際の産業用途はありませんでした。 DaniellはVoltaの設計を変更して、より長い寿命でバッテリーを作成し、実際に使用できるようにしました。

ダニエルのバッテリーとVoltaの原則は同じです。 電解質と呼ばれる液体溶質 - ボルタのデザインでは金属板の間の塩水は、亜鉛と銅を正の充電イオンに溶解し始めます。イオンが金属を離れると、自由電子が後ろに残ります。亜鉛は銅よりも急速に溶解します。つまり、亜鉛にはすぐにより多くの電子が含まれています。 2つの金属をワイヤと接続すると、電子は亜鉛から銅にワイヤーを通って移動し、電流を作成します。

亜鉛と銅が同じ電解質に溶解している場合、Voltaic Pileのように、2つのプロセスがバッテリーの寿命を短くします。電気が描かれずに保管されている場合、電解質の銅イオンは、負に充電された亜鉛末端に描かれます。これらのイオンは、亜鉛内の電子と結合し、電荷を中和します。最終的には、溶解に利用できる亜鉛はこれ以上ありません。このプロセスは、 reductとして知られていますイオン。

他のバッテリーキル入力プロセスは、電気が描かれているときに発生します。亜鉛イオンは電解質の水素を銅に押し込み、そこで水素が表面に蓄積し、最終的に電気の流れを止めます。このプロセスは、偏光として知られています。ダニエルセルは、亜鉛の減少と偏光の双子の問題に対応して設計されました。亜鉛と銅を別々の電解質で分離することにより、これらの問題を解決します。

ダニエルのセルを作るために、ガラス化されていない土器の容器には、硫酸とその中に浸漬された亜鉛で満たすことができます。容器は、硫酸銅で満たされた銅缶の中に配置できます。土器の障壁は、反対側に亜鉛と銅を保持します。これにより、亜鉛イオンが水素を銅に送ることができなくなり、偏光が防止されます。また、銅イオンを亜鉛から遠ざけ、亜鉛の減少を防ぎます。ダニエルは彼の細胞を一定のバッテリーと呼んだ

障壁の毛穴は、正に帯電した硫酸イオンが銅側から亜鉛側に移動できるようにします。これにより、回路が完成したときに亜鉛から銅への電子の流れのバランスが取れます。ダニエルセルによって生成される電位の量は、 volt と名付けられました。現代のボルトの値はわずかに異なります。ダニエルセルは、今日のボルトの約1.1を生成し、約2オームの内部抵抗があります。