Преобразуване на химическата енергия в електрическа енергия

Превръщането на химическата енергия в електронна енергия е свързано с явлението електролитна дисоциация, чиято същност се състои в образуването на заредени частици - йони, когато някои вещества (киселини, соли и др.) Се разтварят.

На фиг. 1 показва цинкова плоча, намалена във воден разтвор на сярна киселина (електролит). Цинкът се разтваря в електролита, докато положителните йони Zn + се вливат в разтвора. Разтворът се зарежда положително и цинкът е отрицателен. Разтварянето на цинка е оправдано от химическите сили.

В зоната на контакт на цинковия разтвор се появява електронно поле на образуваните йони, насочено от разтвора към цинка.

Фиг. 1 Цинкова плоча в разтвор на сярна киселина

Тъй като цинкът се разтваря, зарядът се увеличава и заедно с него силата на електронното поле. Електронното поле противодейства на прехода на Zn + йони към разтвора, поради което на определен етап прекратяването на цинка престава.

Такава балансирано състояние съответства на уравнение 2-сили, действащи върху йони Zn +: химически, при което цинкът се разтварят и електрон пречи разтваряне. Разсейването на цинка се спира, когато има определена потенциална разлика? 1 между цинка и материята.

Ако табелката от друго вещество се постави в едно и също решение, описаният процес ще се осъществи и в този случай. Но произтичащата потенциална разлика? 2 може да бъде друга стойност - повече или по-малко? 1.

По този принцип се появява. и т.н. галванична клетка и батерия (фиг.2а, Ь).

Фиг. 2 Режим на зареждане на оловна батерия

Когато плочите I и II са свързани, проводникът в затворената верига ще действа като проводник. и т.н. химически елемент

Ea =? 1 -? 2

и се създава електронен ток.

В този случай, напр. и т.н. е създаден и поддържан, когато елементът се управлява от химически сили (външни сили) и, както трябва, може да се говори за превръщането на химическата енергия в електронна енергия.

Електронният ток в галваничната клетка се придружава от необратими химически процеси, които могат да бъдат описани чрез определени химични реакции.

Използването на електрохимични единици е ограничен - по време, те могат да дадат само малко количество електрическа енергия, както и за срока на работата им е ниска и приключва, когато активният електрод материал до известна степен ще бъдат изразходвани.

Съществено повече приложения имат батерии, чиито електрохимични процеси са обратими. Обръщаемостта на електрохимичните процеси ви позволява да зареждате и разреждате батериите многократно. Когато зареждането им се натрупва известно количество консумирана химическа енергия се дължи на електронна енергия, както и за изпълнението на тази енергия може да се приложи към електронната схема под формата на електрическа енергия. Фиг. 2 съответства на режима на разреждане на оловен акумулатор.