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物理の電磁気における電池について
高校物理における コンデンサーについて学習中の身であるのですが、 電池の電流の発生原理について質問させていただきます。 電池の例としては、 分極が発生するので適切ではないかもしれないですが、 コンデンサーに接続されたボルタ電池を例に考えます。 電池内の銅板側のコンデンサーの電極板をA 亜鉛側のコンデンサーの電極板をBとします。 ①電池内部のZnが反応してZn(2+)と2e-に電離 ②硫酸とZn(2+)が反応して酸素イオンを発生 化学分野の電池ではあたかも電池から電子が発生して流れてるような 説明だが、実際は電池は抵抗(電子が流れる対象物?)の自由電子を吸い上げて電池の電位差を利用して回路を回すのが正しいと習いました。 ここからがよくわからないのですが。 ③電池内部で銅板から亜鉛板向きの電界(と電位差)が生じる。 ④導線に接続すると、導線内部も電界が発生し銅板からA方向の電界 つまり電子e-はAから銅板へ流れ。Bから亜鉛板方向の電界より 亜鉛からBへ電子が流れる。 ⑤銅板では水素イオンが電子を受け取り水素ガスに変化 ⑥ここで電池内部の二つの金属板間の電位差は小さくなる、 つまり電位差の微分値である電界が小さくなる。 下記のサイトでは「電池は電圧を一定に保とうとする~」という記述が存在するが、私はそれはそもそも電池内の溶液においての電子のやりとりによるイオンの濃度変化にルシャトリエの法則が働いているのだと解釈しました、これによって反応が促され①に戻る 質問をまとめると A.そもそも上記の解釈はあっているか B.(あっているとしたら)結局Zn側の電子の移動に関して、電池それ自体も電子を生成していないとはいえないのではないか。 質問するにあたって以下のサイトの回答を念頭に置いています。 https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q11212682426 というか流れは完全にコピペ状態です。 自分なりに調べたつもりなのですがなかなか電池のそもそもの仕組みについて言及しているサイトが見つからず、とにかく見つけた情報を鵜呑みにしているので間違いがあれば指摘いただけると幸いです。
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- sknbsknb2
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ボルタの電池の場合は、負極で亜鉛イオンが溶け出して電子が残るので、負極が正極より電位が低くなります。その状態で正極と負極を導線で接続すると、負極の電子が正極に移動するので電流が流れるということで、それ以外ではありません。 >実際は電池は抵抗(電子が流れる対象物?)の自由電子を吸い上げて電池の電位差を利用して回路を回すのが正しいと習いました。 どこでそう習われたのかはわかりませんが、その説明が間違っているか、質問者様が間違った解釈をされているのかのどちらかだと思います。
- hahaha8635
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超電導 https://www.youtube.com/watch?v=ZBq8hxPFGP4 1:30秒ぐらい これが電気が流れるということ 通常は抵抗でジュール熱として逃げてしまう 玉子も鶏も同時に発生してる状態
- hahaha8635
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玉子(電池)が先か鶏(2次電池 コンデンサーも含む)が先かがぐちゃぐちゃになっていてるようにしか見えんのだが 電池なら イオン化される 電子が先 コンデンサー(仕組みにもよるが) 電子が イオン化され 充電 それを放出するのが先 見る電子の動きによって 吐き出されてるのか 吸いこんでるのか だけ 電池もコンデンサーもない超伝導体を考えるとわかると思うよ
- hahaha8635
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補足
質問内容をしっかりお読みになられましたか? 動画内容はダニエル電池、ボルタ電池の改良版ですね。 化学の電池に関してはかなり昔に学習済みですので、 電流の発生原理として参考にできるものではなかったのですが。
補足
私の分かりにくい質問に何度も回答ありがとうございます。電子の流れの発生が気になっているのはそうですけど、 どちらをスタート地点としてみても結局電界の発生については説明できないんじゃないのではないですか。 理解力なくて申し訳ないです。