[电容103正负]电池的正负极聚集了大量的正负电荷吗?

作者:初夏      发布时间:2021-04-18      浏览量:0
我们来看下图:左边的烧杯内有硫酸,锌棒

我们来看下图:

左边的烧杯内有硫酸,锌棒插入其中。此时锌和硫酸会出现如下反应:

,

这里的关键是锌离子与金属锌之间的电位。检索氧化还原反应的半反应电极电位(酸性溶液中)得知:

再看右边的烧杯,铜棒插入其中。此时铜和硫酸会出现如下反应:

,

同样,这里的关键是铜离子与金属铜之间的电位。检索氧化还原反应的半反应电极电位(酸性溶液中)得知:

两者的电势差为: 。

现在,我们用盐桥把两个烧杯中的溶液连接起来,另一端用导线连接了小灯泡和电流表,接通电路后,电流就会流过电路,灯泡也因此而发光。

这里描述的叫做原电池。我们看到,在原电池中并没有什么正负电荷的堆积,而是看到了电势差的影响。电势差的背后,其实就是电池的电动势,电动势的背后呢?就是电池的电场。

由此我们得知,让电流运动的本源是电场,并不是什么正负电荷的堆积。

提两个问题:

第一个问题:我们看到锌电池侧的电极电位是-0.7618V,铜电池侧的电极电位是0.3419V,试问图中的电子流方向和电流方向是怎样的?

答案是:

电子流从负极流向正极,也即从锌电池经过开关、电流表和信号灯流向铜电池;电流方向则相反,从正极流向负极。

第二个问题:铜和锌哪个会被腐蚀?哪个会被还原?

答案是:锌被腐蚀,铜被还原。

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现在,我们来看另外一种现象,就是电容。看下图:

我们看到,当电容接到电源时,电容内部电场把正负电荷吸附在相应的极板上。若电容接上负载,则电荷流向负载输出电能。

因此,题主所说的情况更象是描述电容。

我们来总结一下:

1)电池的内部是没有电荷的堆积的,而电容的内部则存在电荷的堆积。

2)电池依靠消耗负极金属来产生电能。若电池停止输出能量,则金属消耗与溶液离子浓度之间产生动态平衡,这与电容内部的电荷堆积有本质不同。