Galvánelemek felépítése, működése

1. A galvánelemek

2. Felfedezésének története A galvánelem kifejezés Luigi Galvani (1737-1798) olasz anatómia professzor nevéből származik. Történt ugyanis Bolognában 1790-ben, hogy Galvani felesége náthás lett és az orvosa békacombból készült erősítő húslevest írt elő számára.

3. A békák nyúzása során azt tapasztalták, hogy a combok összerándultak, amint a szikével hozzáértek és a közelben egy dörzselektromos gépet működtettek. Galvani további kísérleteket is végzett, ám a jelenséget tévesen egyfajta állati elektromosságnak tartotta.

4. A békás kísérlet

5. 1791-ben Galvani közzé tette megfigyeléseit, így a kor számos tudósa figyelt fel az érdekes jelenségre. A paviai egyetem professzora Alessandro Volta (1745-1827) is elvégezte a kísérleteket, majd egy 1792-ben írt levelében rámutatott arra, hogy a jelenség csak akkor megy végbe, ha két különböző fém érintkezik a békacombbal.

6. Az első galvánelem Az olasz Alessandro Volta 1799-ben újfajta áramforrást talált fel: a galvánelemet. A legelső galvánelem egy cink és egy ezüstkorongból, valamint a közéjük helyezett, sós vízzel átitatott papírlapból állt.

7. Felépítése Az elektronok felszabadulnak. A cukor oldódik vízben. Hasonlóképpen igen kis mértékben a fémek is oldódnak a savas vízben úgy, hogy egy-egy fématom válik le a fémről, és a folyadékba lép.

8. Miközben a fématom oldatba megy, nem viszi magával összes elektronjait, hanem egy-két elektront hátrahagy a fémdarabon. Ennek az lesz a következménye, hogy a folyadékba merülő fémen megszaporodnak a szabad elektronok, a fém negatív töltésű lesz. Cinkből több atom megy oldatba, mint a rézből. Ezért a kénsavas vízbe merülő cinken sokkal több elektron gyűlik össze, mint a rézen.

9. A cinknek nagyobb lesz az elektromos feszültsége, mint a réznek. A cinklemezen összegyülemlett nagyobb számú elektron a réz felé áramlik, ha a réz- és a cinklemezt a folyadékon kívül vezetővel összekötjük. Ha a réz- és a cinklemez közé zseblámpát iktatunk, az elektronáram izzásba hozza a lámpa szálát.

10. Aszerint, hogy kocsonyásított vagy folyékony anyagot tartalmaznak szárazelemnek, (pl.Leclanché-elem) vagy nedveselemnek (pl. Daniell-elem) nevezzük őket. Daniell elem mellett számos más elemet is fejlesztettek ki, pl. a Bunsen, krómsav, Lalande, Leclanché elemeket.

11. A folyadékba merülő fémek negatív töltésűek. A cink negatív feszültsége nagyobb, mint a rézé.

12. A rézre áramlott elektronokat az odaúszó pozitív cinkionok felveszik.

13. Elkészítés Galvánelemet házilag is össze lehet állítani, legegyszerűbb módja, hogy citromba szúrunk, vagy ecetbe állítunk alumínium és réz rudakat.

14. Köszönöm a figyelmet!