fórsa electromotive
◆Feidhmíocht urscaoilte cadhnraí stórála fuinnimh
Nuair a bhíonn an ciorcad seachtrach oscailte, rud a chiallaíonn nach sreabhann aon sruth tríd an gceallraí, sainmhínítear an difríocht poitéinsil idir na leictreoidí dearfacha agus diúltacha mar fhórsa electromotive na ceallraí (EMF), arna shonrú de ghnáth ag an siombail E. Tá luach an EMF ar cheann de na táscairí a léiríonn an méid fuinnimh leictrigh atá ag ancóras ceallraíis féidir aschur. De réir prionsabail teirmidinimiciúla, ní mór dúinn...
San fhoirmle, léiríonn AG an t-athrú ar fhuinneamh saor in aisce Gibbs; n seasann sé don uimhir aistrithe leictreon; Seasann E don fhórsa electromotive cille; agus is ionann F agus tairiseach Faraday.
Léiríonn Cothromóid (1.2) go mbraitheann méid fórsa electromotive na ceallraí go príomha ar airíonna dúchasacha na substaintí a bhaineann leis an imoibriú ceimiceach, na coinníollacha imoibrithe (cosúil le teocht) le linn oibriú ceallraí, agus gníomhaíocht na n-imoibreoirí agus na dtáirgí, agus níl tionchar ag céimseata nó méid na ceallraí.
Voltas ciorcad oscailte
Tagraíonn voltas ciorcaid oscailte cadhnra don difríocht poitéinsil idir na críochfoirt dhearfacha agus na críochfoirt dhiúltacha nuair a bhíonn an ciorcad seachtrach dícheangailte ón gceallra. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara, toisc go bhféadfadh sé nach bhfuil an chothromaíocht teirmidinimiciúil bainte amach ag na críochfoirt dhearfacha agus diúltacha sa tuaslagán leictrilít, is gnách go mbíonn an voltas ciorcad oscailte beagán níos ísle ná a fhórsa leictreamhaighnéadach (EMF). Is luach teoiriciúil é an EMF arna ríomh ar bhonn foirmlí teirmidinimiciúla, agus is luach iarbhír é an voltas ciorcad oscailte a fhaightear trí thomhas díreach turgnamhach; tá an dá luach an-ghar. Chun an voltas ciorcad oscailte a chinneadh go cruinn, níor cheart go sreabhfadh aon sruth tríd an ionstraim tomhais le linn an phróisis tomhais; de ghnáth úsáidtear voltmhéadar ardfhriotaíochta don tástáil seo.
Ina theannta sin, úsáidtear coincheap an voltais ainmniúil freisin i dtaighde táirgeachta. Is comhfhogasú cuí é voltas ainmniúil ar voltas ceallraí, ar a dtugtar voltas rátáil freisin, agus úsáidtear é chun an cineál ceallraí a aithint. Mar shampla, tá an voltas ciorcaid oscailte de chuid ceallraí luaidhe-aigéid gar do 2.1V, agus tá a voltas ainmniúil socraithe ag 2.0V; is é 1.5V voltas ainmniúil cadhnra zinc-mangainéise; agus is é 1.2V voltas ainmniúil ceallraí caidmiam agus hidríde miotail nicil.
Friotaíocht inmheánach
Tá friotaíocht inmheánach ceallraí, ar a dtugtar friotaíocht inmheánach (Rinmheánach), tagraíonn sé don fhriotaíocht a bhíonn ann nuair a shreabhann sruth tríd an gceallraí. Tá dhá chuid den chuid is mó sa fhriotaíocht inmheánach seo: is é ceann amháin an fhriotaíocht inmheánach ohmic de bharr airíonna an ábhair féin; is é an ceann eile an friotaíocht inmheánach polaraithe breise a ghineann an feiniméan polaraithe ar dhromchla an leictreoid le linn an imoibrithe leictreamaiceimiceach.
Tá an fhriotaíocht ómaigh (R0) tionchar ag na saintréithe leictrilít, airíonna membrane, agus ábhar leictreoid. Tá dlúthbhaint ag friotaíocht ohmic tuaslagán leictrilít lena chomhdhéanamh sonrach, a leibhéal tiúchana, agus a theocht chomhthimpeallach. Go ginearálta, roghnaítear an tiúchan leictrilít le haghaidh cadhnraí laistigh den raon seoltacht is airde. Tugtar friotaíocht membrane ar fhriotaíocht na micreapóir membrane d'imirce na n-ian leictrilít, is é sin, an fhriotaíocht a bhíonn ag hiain agus iad ag dul tríd na micreapóir membrane. Baineann friotaíocht ohmic an scannáin le fachtóirí cosúil leis an gcineál leictrilít, an t-ábhar membrane, porosity, agus an leibhéal tortuosity pore. Áirítear le friotaíocht soladach na gcéimeanna ar na leictreoidí friotaíocht na gcáithníní ábhar gníomhach iad féin, an fhriotaíocht teagmhála idir na cáithníní, an fhriotaíocht teagmhála idir an t-ábhar gníomhach agus an creat seoltaí, agus suim fhriotaíocht an chreata seoltaí, barraí bus seoltacha, agus críochfoirt. Le linn an urscaoilte, féadfaidh comhdhéanamh agus moirfeolaíocht an ábhair ghníomhach a athrú, rud a fhágann go mbeidh athruithe suntasacha ar fhriotaíocht. Chun friotaíocht pas soladach a laghdú, is minic a chuirtear comhpháirteanna seoltacha, amhail graifít dhubh aicéitiléine, leis an ábhar gníomhach chun a seoltacht a mhéadú. Tá baint ag friotaíocht inmheánach ohmic ceallraí freisin le fachtóirí mar a mhéid, a thionól, agus a struchtúr. Dá dhlúithe an tionól agus dá lú an spásáil leictreoid, is lú an friotaíocht inmheánach ómaíoch.
Tagraíonn friotaíocht polaraithe (R) don fhriotaíocht inmheánach a ghintear i bhfoinse cumhachta ceimiceach de bharr polarú le linn imoibrithe leictreamaiceimiceacha ag na leictreoidí dearfacha agus diúltacha. Áirítear ar fhriotaíocht polaraithe suim na bhfriotaíocht de bharr polarú leictriceimiceach agus polarú tiúchana. Tá tionchar ag a mhéid ar airíonna na n-ábhar gníomhach, struchtúr leictreoid, agus próiseas déantúsaíochta ceallraí, agus tá dlúthbhaint aige go háirithe le staid oibriúcháin na ceallraí. Dá bhrí sin, athraíonn an fhriotaíocht polaraithe dá réir sin le héagsúlachtaí sa mhodh urscaoilte agus am urscaoilte.
Voltas oibriúcháin
Tagraíonn voltas oibriúcháin ceallraí, ar a dtugtar an voltas ualaigh nó an voltas urscaoilte freisin, don difríocht ionchasach idir críochfoirt dhearfacha agus diúltacha na ceallraí nuair a shreabhann an sruth trí chiorcad seachtrach. Nuair a shreabhann sruth tríd an gceallraí, chun an fhriotaíocht de bharr friotaíocht polarúcháin agus friotaíocht ómaigh a shárú, tá an luach voltais oibriúcháin tomhaiste iarbhír i gcónaí níos ísle ná an voltas ciorcad oscailte faoi choinníollacha ualaigh.
Mar is léir ón gcothromóid (1.3), is amhlaidh is mó friotaíocht inmheánach na ceallraí, is lú voltas oibriúcháin na ceallraí, agus is lú an t-aschur fuinnimh iarbhír. Ar ndóigh, ba cheart go mbeadh friotaíocht inmheánach na ceallraí chomh beag agus is féidir.