Entendiendo la corriente a través de las baterías y la Ley de Kirchoff

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Hace poco empecé a estudiar electricidad, pero hay algo que he estado tratando de entender y está haciendo un gran vacío dentro de mi cabeza para entender la electricidad. Ahora, en los circuitos de kirchoff donde no tienes solo una batería, sino más, ¿cómo fluye la corriente a través de la batería? Si es a través del electrolito, entonces, si los electrones pueden hacer eso, ¿por qué mueren las baterías? Estoy empezando a entenderlo, gracias de antemano y le debo a quienquiera que me haga entenderlo

    
pregunta Medhat Hamed

2 respuestas

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La corriente fluye a través de las baterías, los electrones no ...

Las baterías son como condensadores sin fondo, recargados continuamente con carga por una reacción química.

Cuando están en el circuito, los electrones abandonan el terminal negativo y son reemplazados inmediatamente por un electrón que ingresa al terminal positivo. La llegada de este electrón hace que la reacción química avance, lo que a su vez crea un nuevo electrón listo para dejar el electrodo negativo.

Todo el proceso se repite hasta que todos los químicos involucrados en la reacción química se agotan y la batería se agota.

Sin embargo, mientras esté vivo, ya que el número de electrones que salen del terminal negativo es igual al número que llega al terminal positivo, podemos decir que la corriente fluye a través de la batería.

    
respondido por el Trevor_G
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Has acertado. El camino de la corriente es a través del electrolito.

Cuando las baterías están alimentando un circuito, las cargas fluyen a un terminal de la batería, a través de la batería, y luego retroceden a través del otro terminal. Nunca se pierde ningún cargo durante el alta. Una batería forma un circuito completo, como una resistencia ideal de cero ohmios. Y cada vez que "recargamos" una batería, no se acumula carga en el interior. De esta manera, las baterías no son diferentes de resistencias o cables. O diferente a los generadores de CC con todas esas bobinas gruesas dentro de las cuales se corta todo.

En las baterías y en los cables, la cantidad de carga no cambia, y los conductores proporcionan las cargas que fluyen. Todos los conductores están siempre llenos de grandes cantidades de cargas móviles. (La palabra "conductor" realmente significa "materia llena de carga, donde las cargas son móviles.)

¿Por qué mueren las baterías?

Se mueren cuando se quedan sin combustible químico, cuando una de las placas se ha corroído completamente. Todas las baterías son bombas de carga: bombas de carga con alimentación química . Al igual que con cualquier bomba, el "fluido" no es proporcionado por la bomba, y también se bombea a través del dispositivo y vuelve a salir. Las baterías son circuitos cerrados, igual que las resistencias. Piense en una batería como una bomba de agua de presión variable y velocidad constante, donde la "bomba" se apaga tan pronto como se alcanza la presión constante.

El electrolito de la batería es un buen conductor, un cortocircuito. ¿Por qué no corta la batería? Simple: porque todas las baterías están compuestas por dos "semiceldas". Aparece una media celda en la superficie metálica donde el electrolito líquido toca la placa positiva. El otro se encuentra donde el electrolito toca la placa negativa. Todo lo extraño e interesante está sucediendo en estas dos áreas de contacto. La parte real de la batería es en realidad bastante delgada: es una capa superficial delgada como una molécula donde un conductor de líquido toca un conductor sólido. Y hay dos de ellos, no uno.

Entonces, el electrolito de la batería es en realidad una especie de "barra de cortocircuito", como un "cable pesado" que se conecta entre las dos medias celdas internas.

Cuando los libros de ciencias de la escuela primaria nos dicen que las baterías "almacenan electricidad", simplemente están equivocadas. ¡Las baterías almacenan la química! Las baterías proporcionan energía a través de la corrosión de los metales. Durante la "descarga", una placa de batería se disuelve en el electrolito. (Su placa de zinc se convierte en solución de cloruro de zinc).

¿Qué pasa con la recarga? Nunca se inyecta carga en una batería. En su lugar, los "cargamos" con energía, con julios, no coulombs. En baterías recargables podemos revertir la corriente y destrozar las placas metálicas; Electrochapado de nuevo metal de los compuestos disueltos en el electrolito. Dado que el camino para las cargas es a través de la batería y se retira, "recargar" significa llenar la batería con combustible químico nuevo.

Las baterías son muy raras, ya que ningún electrón fluye a través del electrolito. En las baterías de plomo-ácido, la corriente eléctrica está hecha de protones. La conductividad en los ácidos es causada por protones móviles, no por electrones móviles. (Esto es fácil de perder en las clases de química, ya que los protones se llaman "iones de hidrógeno + H").

Mientras que dentro de los metales tenemos electrones saltando entre átomos , en ácidos tenemos protones que saltan entre las moléculas de agua . Los metales y los ácidos son ambos conductores. (Double-Es debería estar familiarizado con Drude y Grotthuss, pero generalmente lo extrañamos, ya que ambos están bastante ocultos en las clases de física y química de la universidad). Además de estos dos, también tenemos electrolitos a base de sal, donde el movimiento Las cargas son, por ejemplo, los iones de cobre y los iones de cloruro. También hay soluciones alcalinas, donde los iones positivos de sodio y negativos se mueven a lo largo de la "corriente eléctrica".

Por lo tanto, cuando esté arrancando su automóvil, los pocos cientos de amperios en el ácido de la batería son principalmente un flujo de protones, mientras que los mismos amperios se convierten en flujos de electrones a medida que la corriente del ácido ingresa a las placas de la batería. Y dado que las baterías no están cargadas con carga eléctrica, tiene sentido que una forma de "recargar" una batería de plomo-ácido es sacar las placas y recubrirlas con combustible químico, pasta de óxido / sulfuro, etc.

respondido por el wbeaty

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