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电池内有电流吗?如是动态平衡,不管方向如何,电荷移动也会遇到溶液内阻吧,

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/17 03:09:15
电池内有电流吗?如是动态平衡,不管方向如何,电荷移动也会遇到溶液内阻吧,
怎么接了外电路就有内阻,不接就无内阻?
电池内有电流吗?如是动态平衡,不管方向如何,电荷移动也会遇到溶液内阻吧,
不接外电路时,就没有电流,因为正负极间电阻可以看成无穷大.电阻是一个固定的物理属性,有没有电流它都存在.就好像你站在地球上就会有体重,当你没站在地球上时也不能说地球没有引力.
再解释一下“电阻是一个固定的物理属性”是指一系列的条件没有变动时它是固定的,电阻在温度,材质变化时也会变化,科技上说的超导体,就是特殊材质的物体温降到一定值时电阻近似零.
再问: 我的意思是,电池内部(假设是溶液)内部的离子不是相向移动吗?(达到动态平衡),这离子(电荷)的移动,不也是一种电流吗?在其移动的过程中不也会遇到溶液的电阻从而消耗能量吗?
再答: 电池里面的离子为什么会移动呢?因为电池的电解液里面的化学物质要发生化学反应要释放化学能,这个化学能促使电荷向电池的正负极移动。电荷的定向移动就是电流。它会不会遇到阻力? 会的,这里不仅有电阻的阻力还有电场的阻力。这个电阻会不会消耗能量呢?会的,阻碍电荷移动会消耗电解液里面的化学能。但是,在电池没有接通外电路时电池的正负极的电荷是达到一个平衡的,平衡以后内部是没有电荷的定向移动的。所以说,“电池内部(假设是溶液)内部的离子不是相向移动吗?(达到动态平衡),这离子(电荷)的移动”这个能量的消耗在电池刚刚生产的时候已经消耗过了,在你使用的过程中不会再有消耗。在接通外电路后,形成电流电池内阻还是会持续消耗电池能量,这是没法避免的。
再问: “在电池没有接通外电路时电池的正负极的电荷是达到一个平衡的,平衡以后内部是没有电荷的定向移动的。”怎么没有电荷的定向移动?阳离子向负极移动(定向吧?),阴离子向正极移动(定向吧?),从而达到平衡。我没记错吧?你的意思是做电池时,有阴阳离子移动,做好后,就不移动了?可我记得好象做好后电池里也一直有这种离子移动,从而达到静态平衡.
再答: 想象一下,当你把一个苹果往上抛,你用再大的力气它也会掉一来。为什么呢?因为它在空中时没有一个支持力来平衡它所受到的重力。当它掉到地面,地面顶着它 它才不会往下掉。再看电池,电池里面电解液(不一定是液体)里的化学物质(不解释化学反应原理比较复杂)它有一个化学反应趋势(高能级不稳定状态向低能级较稳下状态变化)这个反应趋势就像引力的拉扯,就像被压缩的弹簧要反弹。那么在电池没有接通外接电路时,电池里面的电荷(正负离子)在这个反应趋势的带动下使得电池正级带正电负级带负电(相对来说),当正级所带正电与负极所带负电达到一定量时,正负极之间所形成的电场与这个反应趋势达到平衡。所以在电池没有接通外电路时电池内的电势(电压)达到最大时(电场能够与化学反应趋势达到平衡时),电池内是没有电荷的定向移动的。这时电池内的电荷只会在原点不规则的振动。 在你说的“怎么没有电荷的定向移动?阳离子向负极移动(定向吧?),阴离子向正极移动(定向吧?),”对的阳离子与阴离子是相互吸引的,它们之间存在电场,电场就像磁场,磁铁正负极相互吸引。磁场越强吸引力越大,电场也一样。但是在电池内的化学反应趋势的推动下平衡了这个电场力 低消了这个电场力。 我想我已经罗里吧嗦,唧唧歪歪,说了一大堆了。你明白了没? 要是没明白再追问吧。
再问: 我以为电池的正负极之间由于存在电场,电场力使阳离子向负极移动,使阴离子向正极移动。在这同时,请注意,是“同时”,化学反应把阳离子从负极剥离并运到正极,把阴离子从正极剥离并运到负极,从而达到平衡,使正负极电势差保持不变。这是我原来看到的,就这么记得的。奥!老天!您的意思是化学力和电场力同时作用在电荷上,相等,相当于所受外力为0,从而使电荷只在原点振动,?
再答: 当电池接通外电路后,电池正负间有了一个“新”的通道,这个通道虽然是有电阻的,但相比电池内部这条通道 它要畅通的多。电荷在电场力的推动下会冲破“新”的通道阻力移动。从而有了电流。 那么可以把接通以后的电池,看成是一个水泵,电荷看成是水分子,水泵把水抽到高处,水又自然的流回原点。这个过程中水是不会变化的,变化的是水泵在不断的把水抽到高处在消耗能量。这个能量就来自电池内部的化学反所释放的化学能。如果这个能量消耗完了 这个电池也就没用了 它就没电了。我们日常用的一次性用的干电池就是这样。现在我们常用的手机电池是可以充电的。充电就是让电解质中的化学反应逆转(低能级较稳定状态变成高能级不稳定状态)。从而使电池可以多次重复使用。 关于“电荷只在原点振动,?”这个不难理解,因为仍何东西都是运动的。你可以在百度查看一下“布朗运动”是什么。 还有什么不明白的可再追问,我要是知道的在空闲时间里会给你回答,也当是一种娱乐。 祝你生活愉快!
再问: 我只想知道“化学力和电场力同时作用在电荷上,相等,相当于所受合力为0,从而使电荷只在原点振动”是这个意思,对不对?布朗运动我是知道的。
再答: 从宏观上来讲是这样的。 从微观上来看,它是一个动态平衡,电池的自身电压也会使电解质中的化学反应逆转。就好像自己给自己充电。我前面说的“电荷只在原点振动”只是为了更形象的说明平衡时电荷不会定向移动,是不够准确的。你知道布朗运动也不是只在原点振动。 你前面说的“我以为电池的正负极之间由于存在电场,电场力使阳离子向负极移动,使阴离子向正极移动。在这同时,请注意,是“同时”,化学反应把阳离子从负极剥离并运到正极,把阴离子从正极剥离并运到负极,从而达到平衡,使正负极电势差保持不变。”需要指明一点,这个平衡是没有电荷定向移动的。
再问: 这时候的阴阳离子的移动不算定向移动吗?
再答: 我说帅哥或者美女,你真的是在打破沙锅问到底了。百度上有这么一问一答写这么长的吗。 我想你应该知道原电池原理吧,我来举个例谈一下电池原理,以前人们把一块铁片和一块铜片插在一个苹果上,发现铁片与铜片之间有一个电压,铁片与铜片接通有持继的电流通过。苹果里有一种酸,这种酸我现在以HX表示,HX酸会自然的电离成为H﹢ 和X¯ X¯会与铁反应生成FeX (铁比H+活越H+比铜活越) 反应的时候X¯就把它带的一个电子传给了铁块从而铁块上的电子越积越多直到一定程度,FeX也会电离成Fe+(只是说例不要去管铁是多少价的)与X¯ 只是铁比H+更容易变成Fe+ 铁块上的电子多 带有负电又会吸引Fe+过来变成铁 , 铁块上的电子比铜块上的多就会形成电场,电场就是电压电动势。 整个平衡过程就发生在铁块变成Fe+与Fe+变铁之间。如果硬要说定向移动也只发生在铁块与酸HX的接触面上电子的来回移动。在这种分子层上的移动也就没有电阻之说了看你如何理解。