elektrickdho napEtf

1.5 Chemick6 zdroje stejnosmErn6ho
elektrickdho napEtf
Copak asi poh6ni trbOint<y, kterd vribec nemusime natahovat? V hodinkdch
je zabudov6n zdroj elektrickdho napEti (baterie), ktery jejich mechanismus
poh6ni. O trochu v6t5i baterie jsou i v ndkterych kalkuladk6ch. V rudnich
svitiln6ch biv6 ploch6 baterie, nebo ndkolik tzv. monodldnkti.
Podivejme se nyni na to, co maji tyto zdroje napdti spoledn6ho
tyto zdroje napdti pracuji.
G
a
jak vlastn6
Piipravte si ndkolik destiiek z rfiznjch kovfi, popi uhliku. Z kaidd ldrlcy
budete potlebovat dvd destiilqt. Do kddinlcy nalijte zfeddnou lqselinu
cHorovidikovou (solnou)\, itisieind do ni pon'oite dva desttlcy, kterd piipojtte k mdfiii elektrickdho napdti ! voltmetru. Kombinuite rfiznd destiilqt
a vidy si poznamenejte hodnotu napdti, kterou ukazuje voltmetr
Pokud jsme odek6vali, Ze se na voltmetru objevi vfchylka, d6st pokusfi n6s
zklamala. VSimnEme si nyni, za kteqich okolnosti voltmetr ukazoval elektrick6 nap6ti. Pokud jsme pouZili dvd destidky ze stejnd l6tky, na voltmetru
se nikdy neobjevila vlichylka. Naopak, pii uZiti dvojice'ruznich l6tek piistroj ukazoval vichylku vZdy.
MoZnd, 2e ale tak€ zileZi na kapalinE, do niZ jsme destidky ponoiovali? Pro-
to i tuto okolnost ovdime pokusem.
Plipravte si roztok kuchyfiskd soli, lih, destilovanou vodu, zleddnou lqselinu
chlorovodikovou (solnou), roztok siranu mddnatdho. Provedte pokus podobp ie dc ho zimu, p iiiemi:
a) pouiijete vidy dvd destiil<y ze stejnd ldtlq a budete vymdrtovat knpalinu,
b) pouiijete destiilcy z rfizn'jch ldtek a budete vymdfiovat kapalinu.
7-aznamenejte, za jalcjch podminek voltmetr uknzoval vitchylku.
n!
Z pokusri jsme zaznamenali tyto visledky:
a) Pokud jsme uZili dvd destidky ze stejnd l6tky, ani pii zmdnd kapaliny
piistroj neukazoval elektrick6 napdti.
b) Pokud jsme uZili dvd destidky z riznych l6tek, elektrickd napEti vzniklo
jen tehdy, jestliZe jsme pouZili roztok kuchyilsk6 soli, kyselinu solnou
nebo roztok siranu mddnatdho.
Abychom se mohli strudndji a pfesndji vyjadiovat, destidky oznadme jako
elektrody a vhodny roztok elektrolyt.
*)
Kyselina chlorovodikovd (solnd)
selinou nepotffsnili.
54
je Liravina. Pracujte velmi
opatrnE a dbejte, abyste se ky-
Z na5ich pokusfi plyne, Ze chemicky zdroj napdti lze ziskat tak, Le do elektrolytu ponoiime dvd elektrody z rtnnych vodivich ldtek.
Timto zpirsobem lze ziskat jen velmi mal6 napEti, ve vEt5ind pfipadfi toto
napdti nestadi ani k rozsviceni Zdrovky kapesni svitilny. Na tomto principu
vsak pracuji ty zdroje napdti, o nichZ hovoiime na zad6tku tohoto dl6nku. Jen
jejich technickd provedeni je dokonalej5i. Tyto zdroje nazlvitme elektrochemick6 dldnky neboli galvanick6 il6nky.
Nyni se naudime spojovat zdroje napdti tak, abychom dostali pouZitelnd
napdti vy55i neid|v6kaldy ze zdrojir (obr.29).
29. Spo.jcrti rlvoLt Vrltovo r'Iirrku
Podivejte se,
jak musi bjt
(,,baterlcy"), aby
svitila.
zasunuty dva monoildnlq do kapesni
svitilny g;\
u!)
V
kapesni svitilnE se nejdastdji pouZivaji dva tzv. monodldnky, napdti na
kaZd6m je 1,5 V. Zirrovka v kapesni svitilnd m6 obvykle hodnotu 3,5 V.
Pokus s uspoi6ddnim monodlilnkri ukdzal, Le lfuovka v kapesni svitilnd bude
svitit, bude-li kladny p6l jednoho monodl6nku spojen se z6pornym p6lem
druhdho. Jedno takov6 funkdni uspoi6di4ni'mdme na obr6zku 30b. Timto
spojenim dvou zdrojfijsme ziskali napdti, kterdje rovno soudtu napdti zdrojri. Toto tvrzeni nyni ovdfime mdienim.
55
Zmdite napdti na jednom monoikinku (obn 30 a). Nyni piiloite dva monoikinlq za sebou tak, jako jsou v knpesni svftilnd, a zmdite napdtt, kterd tak
zislaime (viz obr 30b). Mdieni opakujte pro tFi obdobnd spojend monoildnlcy.
30. Spojenim dvou monodliinkt zisk6me dvojn6sobn6 napdti
Pokud u1ivite kapesni svitilnu, do niZ se vkl6dd ploch6 baterie, pouZiv{.Ie
zdroj o napdti 4,5 V.
Rozeberte plochou baterii a 4jistdte, jak
je napdti
na
jejich elektrodtich dosa-
ieno.
Plochd baterie je sloZena ze tii dldnkfi, napdti na kaZddm je 1,5 V. Podivejme
se, jak jsou dlanky spojeny. Takovd spojeni zdrojt, kdy kladnf p6l jednoho
zdrojeje spojen se z6pornim p6lem ddl5iho atd., se nazyvirs6riovd zapojeni.
K ZAPAMATOVANI:
oGalvanickf il6nek obsahuje dv6 rrizn6 elektrody, mezi nimZ je
vhodn6 vlhk6 prostfedi.
oZdroj o vySSim napdti zfskdme pii s6riov6m zapojdni n6kolika
zdrojri. Celkov6 nap6ti je potom souitem nap6ti jednotlivfch
zdrojfi.
Nd co navic
*.'v souiasnd dobd se pou!.it,a.j( rfi:nd gctltcutickr'
ilcinky-. Je.jit.h piehted a:.ciklurltti
v ti a
stnosti ukaz.uj e tab ulka.
Typ
ildnku
z,inkouhlikoyi
Vlastnost (popi. pouZiti)
pro pieruiovuni provoT,
(.s
alkctlicki
rt
iti In
\
It
roc\ kt' )
l:e nepietrlitd vtb(jet
(
nt u gt r e
I t
tJbt
r.
e Ie
kt n
t t r
ic
k.t'
blesk)
rtutbvi
male :lttiieni s dloulnu
:iv o t,t 0 s t i ( ko I k u I ctc' kt,
hodittkt,)
stfibrooxidovi
veImi dIouhd !.ivotrtosl
lithioyi
r\ittttost i :a e.rtrdmnlch
teplot, tllouho se dd
skktdoyut
Ur,oHy
1. Z kterjch hlavnrtch idsti se skhfufut chemichj zdroj napiti?
2. Do kfulinky se ziedinou lcyselinou sirovou dristeini pbnoite dvd
deslE tak, abl se vuijemnd nedotlknly. Vznikl zdroj napitf?
mddin|
proi?
r, Jak!-eUi napitt dostaneme siriovtrn spojenfm dvou (ffi prochjch baterii? Ovdite pokusem.
E
ffi
1. Do citrony zaprtchndte zinkovou a
midinou elektrodu a spojte je s voltpozoruiete? Pokus provedte znovu, ale uiijte dvd ilektrody
midini. Co nyni pozorujete? Vysvitlete.
2. spojenim nikolika plochlch baterif vytvoite zdroj napdti o verikosti Ig v.
n1I!!:
C_o
l, Prohlidndte
si akumuhitor automobilu. Jak velkd napitf je na jeho svortuich? Z kolika ikinbfi je slolen? Jaki napiti &ivti Eaid! ihinek?
Ndco navic
* Chenickvm z.clrojem napdti, kteri l:.e opitkovuni ttcthrjet, tt!ovlt61 ukintu1in,r
.jt,
poul.ivani v autonnbilech. Jeho elektrodt'.jsou olovdni u elektrolt,tem je 1ieddnri kt.selina sirovd. Napdtl outonlobilot,i.ch ukunuldtorti je ne.j[ustdii ]2 V. Bdham chotlu
motoru je akLtmulcitor prfibdlnd dobi jen.
5t
E
T
Historickf pozndmky
* Na poiritku cesty k chemickym zdrojfim napdti b1,ly pokusy italskdho ldkaie Luigt
Galtttniho ( 1737 - 1798). Pii pitvtuti lrrb si poviinl, 1.e pi'i dorvku skctlpelem dechjzi
ke steiltfrtrt st,ttlti jejic'lt tdl. Po celich jedendct let provriddl 1toka.r1'.s tdly iivo;ir1rO,rr
prcrcovnim stole a ani'po tdto dobd neopustil ttcizor: ie jde o iivoiiittou elektiittu.
Pfitrnr nejdfileiitdjii znakr- pro tispdinost pokusu jii z.nal - t,lhkd tdlo itiby se ztnitti
jen tehdv, je-li poloieno na kovovd desce stolu a dotllaai*r-\| se ho nristoiem zjindho
kot,tt.
* Itctlski f'z.ik Allessandrut Volta (1745 - 1827) po sez.ndmeni s Galvaniho pokusrpopi'el tvrzenl o Livoiiirtd elektiind a uktizal, i.e elekti'inu lze ziskat bez livoiiindho
materi{ilu - postaii nteii dva rfiznd kovl'vlo!.it kitku napuitdttott t'hodnou kapalinou'
Vtlta :ejntina proslul sestavenint mohutndho ulroje napdtf. Kladl na sebe stiidavd
:inkovd q ntdddnd desky, mezi nd/ vldy vloiil florcl napuitdni slanou vodotr (pozddii
u!.itnl k),selinu). Tento tzv. Volttiv sloup (obr. -1 l) piedvciddl na ttudienci pied
N a p ol e o n e m B ona pa rt e, s l1ilt p rvnim konzu I e nr.
1
31. Voltrlv sloup
58