Az elemek fejlődésének kezdetét a legtöbb történész a tizennyolcadik század végére teszi, azonban bizonyos régészeti leletek alapján a folyamat már 2000 évvel ezelőtt elkezdődhetett. Az elemek története és az eszközök fejlődése összekapcsolódik. Amikor feltalálták a miniatűr elemeket az 50-es évek végén, a világ nagy része leszokott az órafelhúzásról. Az alkáli elemek lehetővé tették rádiók, a kazetta és CD lejátszók, valamint a zenélő és villogó játékok megjelenését. A lítium elemek bevezetésével pedig a high-tech eszközök terjedhettek el: a digitális fényképezőgépek, az MP3 lejátszók és a kézi számítógépek.
Az elemek kicsiny erőművek, melyek maró folyadékba helyezett fémek kémiai oldódása révén nyerik az áramot. Hogyan is történik mindez? Talán kevésbé ismert tény, hogy a fémek enyhén oldódnak folyadékokban. Oldódás során leválik belőlük egy-egy fématom, azonban nem viszi magával mindegyik elektronját, hanem néhány a fémen marad. Mivel az elektron negatív töltésű, így a fémrúd, amin többségbe kerülnek a hátrahagyott elektronok, összességében negatív töltetűvé válik. Az elemeket és az akkumulátorokat ezért elektrokémiai vagy kémiai áramforrásoknak is nevezik.
Az elemek működése
Különböző anyagok más-más mértékben oldódnak ugyanabban az oldatban. A jobban oldódó fémeknek nagyobb lesz a feszültsége, mint a kevésbé oldódóknak. Ennek az az oka, hogy több részecske válik le róluk, és több elektron gyűlik össze rajtuk. Ha a feltöltött fémeket megfelelő közvetítő anyagok közbeiktatásával kívülről összekötjük egy vezetővel, kialakul az elektromos áram, létrejön egy áramkör.
Hasznos kifejezések
Elektródok: azok a szilárd anyagok, amik a folyadékban töltést vesznek fel.
Elektrolit: a közvetítő sav, amiben a szilárd anyagok oldódnak.
Katód: a jobban oldódó elektródokat negatív töltésűeknek tekintjük. A negatív elektród a katód.
Anód: a kevésbé oldódó elektródokat pozitív töltésűeknek tekintjük. A pozitív elektród az anód.
Energiacella: két elektródból, és egy vagy több elektrolitból álló energiatárolási egység.
Hány voltra (V) tölthetőek fel az alábbi anyagok maró folyadék segítségével?
|
Szén – 0,6 V |
|
Réz – 1,2 V |
|
Ólom – 1,6 V |
|
Nikkel – 1,8 V |
|
Vas – 1,9 V |
|
Cink – 2,3 V |
Egy energiacella összeállításakor két olyan anyagot kell felhasználnunk, amik között a lehető legnagyobb a feszültség-különbség. Az elemek típusait általában aszerint nevezik el, hogy az elektródok és az elektrolitok milyen anyagokból készülnek.
Webáruházunkban az alábbi elemtípusok találhatóak meg: