欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

电池正负电极的电势差 ——为什么干电池电压都是1.5V?

科普小知识2022-07-11 23:20:42
...

知识点:电池的正极和负极之间有电位差。在锌锰电池中,正极的标准电极电位为+0.7710伏,负极为-0.7628伏,差值为(+0.7710)-(0.7628)= 1.5338伏,这是我们电池上标记的电压。在现实生活中,我们离不开各种电池,比如手机电池和手电筒电池。然而,最常用的干电池类型是小棒。干电池有很多种,大的和小的,还有各种品牌的。然而,不管是什么类型的干电池,电压大多是1.5V,这是为什么呢?

这和电池里的东西有关。我们常用的电池也叫锌锰干电池。如果你垂直切开一个干电池,你会发现中间有一个黑色的小圆柱体,它是一个石墨棒,作为正极。石墨棒外面有二氧化锰和炭黑的混合物。此外,还有许多粘性物质,即氯化铵。最外层是由锌制成的线轴,用作负极。多孔纸也用作锌筒和氯化铵之间的隔离层。

当干电池运行时,负极中的锌失去电子,电子沿着电路中的导线到达正极,即碳棒。碳棒将电子转移到NH4Cl,NH4+在获得电子后变成NH3和H2。这里的一些人可能想问问题,不,不是所有的电流都应该从阳极流向阴极,为什么这里的电子从阴极流向阳极?因为我们规定电流的方向是正电荷流动的方向,而电子带负电荷,所以电子的运动方向与电流的方向相反。

电池的电压由正负电极的化学反应决定。从物理化学(物理化学是一门特殊的学科,它被称为“物理化学”而不是“物理和化学”),我们可以知道电池的正极和负极都有自己的标准电极电势,电压是两个标准电极电势之间的差。你可以把标准电极电势理解为两个不同高度的台阶。台阶高度之间的差别是电压。在锌锰电池中,正极的标准电极电位为+0.7710伏,负极为-0.7628伏,差值为(+0.7710)-(-0.7628)= 1.5338伏,即电池上标记的电压。

由此,我们可以看出电池的电压不是由它的形状和品牌决定的,而是由其中的化学物质决定的。因为我们常用的电池是锌锰电池,电压为1.5V,而其他类型的电池,如铅电池,由于反应物质不同,电压为2V。

最后,特别是,如果你想拆卸你的电池来研究它的内部结构,请务必在专业人员的帮助下操作它,千万不要自己动手去防止有毒物质泄漏。