Zambonia pilíř

Kolona Zamboni , suchá galvanická baterie , elektrostatická baterie  je elektrická baterie , kterou vynalezl italský fyzik Giuseppe Zamboni (Zamboni) v roce 1812 .

Jde o obdobu voltaické kolony , ve které jsou mokré flanelové nebo kartonové kotouče namočené v roztoku kyseliny sírové nahrazeny suchým papírem (ve kterém je však přítomna hygroskopická vlhkost). Klasická baterie se skládá z kotoučů ze stříbra a zinkové fólie se suchým papírem vloženým mezi nimi. Někdy se místo kovové fólie používá tzv. „stříbrný papír“ (papír s tenkou vrstvou zinku na jedné straně a zlacením na druhé straně) nebo papír, ve kterém je jedna strana postříbřená a druhá potřená suspenzí oxidu manganu v medu [1] . Kotouče (o průměru přibližně 20 mm ) se shromažďují ve stohu, který je upnut ve skleněné trubici s koncovými uzávěry. Baterie je pak nutně izolována od atmosféry roztavenou sírou nebo bitumenem . Jinak za pár dní selže v důsledku oxidačních procesů. V klasickém provedení baterie lze použít téměř jakýkoli kov s výjimkou alkalických (kvůli jejich nadměrné chemické aktivitě) [2] .

Charakteristika

EMF prvku stříbro-zinek je v průměru od 0,9 do 1,1 V. Při použití jiných kovů se bude hodnota EMF lišit, protože potenciálový rozdíl závisí na umístění kovů v řadě elektrochemické aktivity . Proudová hustota je však extrémně nízká a pohybuje se v řádu 10 -7  - 10 -8 A/cm 2 . Síla proudu je přímo úměrná ploše elektrod a nezávisí na materiálu, ze kterého jsou vyrobeny. Pro zvýšení proudové síly je nutné buď zvětšení plochy elektrod (elektrody s rozvinutým povrchem) nebo paralelní spojení segmentů baterie. Zambónský sloup je slabý, ale dosti dlouhodobě působící (až 20 a více let) zdroj chemického proudu [3] .

Zemní a krystalové baterie

Obměnou zambonia sloupce je tzv. hliněná (půdní) baterie, kde roli suchého papíru plní zemina. V nejjednodušší verzi jsou touto baterií kovové plechy (obvykle vyrobené z mědi a zinku ), vykopané do země a spojené, zpravidla smíšené. Výkon baterie stačí k napájení jednoduchých elektronických obvodů (například rádiového přijímače 0-V-1 s nízkofrekvenčním zesilovačem na jednom tranzistoru). Někdy existuje názor, že hliněná baterie vyrábí elektřinu pod vlivem telurických proudů Země. Toto hledisko je mylné, protože telurické proudy se v připovrchové vrstvě zemské kůry prakticky nevyskytují. Baterie navíc přestává fungovat, když půda zamrzne nebo se nadměrně vysuší. Navíc byla zaznamenána závislost výkonu baterie na minerálním složení půdy, což dává důvod připisovat hliněnou baterii galvanickým článkům. Vzhledem k tomu, že hliněná baterie je zabudována na volném prostranství, její životnost je několik týdnů [4] .

Existují také možnosti, kdy se místo zeminy použije cement nebo různé soli (častěji kamenec nebo olověný lesk ). Pokud je sůl rozpustná ve vodě, pak se papír obvykle impregnuje roztokem a po vysušení se použije ve složení prvku. Tato možnost se nazývá „krystalová baterie“.

Aplikace

Dnes se suchá galvanická baterie nepoužívá nikde, ale až do konce 80. let ve Spojených státech sloužila k zajištění urychlovacího napětí v elektronkách zesilovače obrazu. Baterie o stovkách článků je schopna přímo napájet nízkovýkonové výbojky .

Zajímavosti

Poznámky

  1. Stillman, Benjamin (1861). principy fyziky. Theodore Bliss. p. 576.
  2. Tinazzi M. Věčný elektromotor Giuseppe Zamboniho. Výroba, srovnání a vývoj // Atti del 16. Congresso nazionale di storia della fisica e dell'astronomia: Centro Volta, Villa Olmo, Como, 24-25 maggio 1996 / Ed.: P. Tucci. - Como: Gruppo di lavoro per le celebrazioni voltiane, 1997. - S. 667-715.
  3. Univerzita v Inssbrucku. "Zamboniho hromada" (obrázek s popiskem). Muzeum experimentální fyziky.
  4. Borisov V. G. Mladý radioamatér. - 7. vyd., revidováno. a doplňkové - M . : Rozhlas a komunikace, 1987. - 440 s.
  5. I. P. Bazarov. Termodynamika, M., 1983.
  6. Ukázka 1 – The Clarendon Dry Pile. Oxfordská výuka fyziky, archiv historie. Staženo 18. ledna 2008.