Какой процесс происходит внутри источника тока при его работе?
Ответы (3):
Я так понимаю, что в вопросе речь идёт об источнике постоянного тока. Источники постоянного тока могут быть основаны на различных принципах, поэтому ответов может быть множество.
Сведём ситуацию к простейшему гальваническому элементу. Я уже старый, не помню какие элементы как назывались, поэтому приведу такой элемент (это хоть и примитивный элемент, и вряд ли где-нибудь используется,, но принципы работы всех гальванических элементов - одинаковы.
Нальём в сосуд смесь растворов сульфатов меди (CuSO4) и цинка (ZnSO4). Обе соли в воде диссоциированы на катионы Zn(2+), Cu(2+) и анионы SO4(2-).
Опустим в этот раствор медную и цинковую пластинки, от них проведём провода (чтобы не усложнять ситуацию, пусть они будут из того же материала, что и пластинки) лампочке.
Из цинковой пластинки часть цинка в виде катионов Zn(2+) может перейти в воду. Тогда сама пластинка приобретёт отрицательный заряд, а раствор - положительный. Если в таком состоянии часть катионов Zn(2+) перейдет из раствора на пластинку, то заряд раствора и пластинки - уменьшатся.
Аналогичная ситуация справедлива и для медной пластинки. Реальность такова (почему так - слишком сложно объяснять), что когда в раствор опущены обе пластинки, то цинковая пластинка оказывается заряженной отрицательно (т.е. на ней образуется избыток электронов относительно равновесного состояния), медная - положительно (недостаток электронов). Когда мы соединим лампочку с этими пластинками проводами, то электроны с цинковой пластинки пойдут по проводам к медной, и заряды на них уменьшатся. Но, вследствие описанного выше процесса, новые порции катионов цинка и меди перейдут в раствор, и процесс буде продолжаться, но не бесконечно.
А что же происходит на самих пластинках? На цинковой пластинке атомы цинка оставляют электроны и переходят в раствор в виде катионов, т.е. осуществляется реакция: Zn -----> Zn(2+) + 2e.
На медной пластинке катионы меди "садятся" на неё, присоединяют к себе электроны и превращаются в атомы меди, и происходит реакция: Cu(2+) + 2e -----> Cu.
Если мы объединим вышеприведённые уравнения, то получим: Zn + Cu(2+)-----> Zn(2+) +Cu.
Таким образом, цинковая пластинка растворяется (уменьшается), а медная пластинка - увеличивается. и Выработка тока (при идеализированном рассмотрении) будет продолжаться, пока либо цинковая пластинка не закончится (вся растворится), либо в растворе не закончатся катионы меди Cu(2+).
В других источниках происходят аналогичные процессы: более активный компонент расходуется, и образуется менее активный.
Движение электронов от плюса источника тока к минусу и чем больше нагрузка между клеммами источника тока тем интенсивней это движение.