באַטאַרייע וועלט - טייל 1
די 2019 נאָבעל פרייז אין כעמיע איז אַוואָרדיד פֿאַר דעוועלאָפּינג די פּלאַן פון ליטהיום-יאָן באַטעריז. אנדערש ווי טייל פון די אנדערע אורטיילן פונעם נאבעל קאמיטעט, האט די דאזיקע נישט איבערראשט - גאנץ פארקערט. ליטהיום-יאָן באַטעריז מאַכט סמאַרטפאָנעס, לאַפּטאַפּס, פּאָרטאַטיוו מאַכט מכשירים און אפילו עלעקטריק קאַרס. דריי סייאַנטיס, John Goodenough, Stanley Whittingham און Akira Yoshino, האָבן דיזערוודלי באקומען דיפּלאָמאַס, גאָלד מעדאַלז און 9 מיליאָן SEK פֿאַר פאַרשפּרייטונג.
איר קענט לייענען מער וועגן די סיבה פֿאַר די אַוואָרד אין אַ פריערדיקן נומער פון אונדזער כעמיע ציקל - און דער אַרטיקל זיך געענדיקט מיט די מעלדן פון אַ מער דיטיילד פּרעזענטירונג פון די אַרויסגעבן פון סעלז און באַטעריז. עס איז צייט צו האַלטן דיין צוזאָג.
ערשטער, אַ קורץ דערקלערונג פון די נאַמינג ומפּינקטלעך.
רונג דאָס איז דער בלויז קרייַז וואָס דזשענערייץ וואָולטידזש.
באַטערי באשטייט פון ריכטיק פארבונדן סעלז. דער ציל איז צו פאַרגרעסערן וואָולטידזש, קאַפּאַסאַטאַנס (ענערגיע וואָס קענען זיין ציען פון די סיסטעם), אָדער ביידע.
באַטאַרייע עס איז אַ צעל אָדער באַטאַרייע וואָס קענען זיין ריטשאַרדזשד ווען עס איז דיפּליטיד. ניט יעדער שפּאָן האט די פּראָפּערטיעס - פילע זענען דיספּאָוזאַבאַל. אין וואָכעדיקן רייד ווערן די ערשטע צוויי טערמינען אָפט אויסגענוצט (דאָס וועט אויך זיין דער פאַל אין דעם אַרטיקל), אָבער מען דאַרף וויסן דעם חילוק צווישן זיי (1).
1. באַטעריז קאַנסיסטינג פון סעלז.
באַטעריז זענען נישט ינווענטאַד פֿאַר די לעצטע דעקאַדעס, זיי האָבן אַ פיל מער געשיכטע. איר קען האָבן שוין געהערט וועגן דער דערפאַרונג גאַלוואַניעגאָ i וואלטס אין די דרייַ פון די XNUMXth און XNUMXth סענטשעריז, וואָס אנגעצייכנט די אָנהייב פון די נוצן פון עלעקטריק קראַנט אין פיזיק און כעמיע. אָבער, די געשיכטע פון די באַטאַרייע אנגעהויבן אפילו פריער. דאָס איז געווען אַ לאַנג צייַט צוריק ...
... לאַנג צייַט אין באַגדאַד
אין 1936 אַ דייַטש אַרקיאַלאַדזשיסט ווילהעלם קעניג געפונען אַן עאַרטהענוואַרע שיף נעבן באַגדאַד דייטינג צוריק צו די XNUMX יאָרהונדערט בק.די געפֿינען האט נישט ויסקומען ומגעוויינטלעך, געגעבן אַז ציוויליזאַציע אויף די עופראַטעס און טיגריס פלערישט פֿאַר טויזנטער פון יאָרן.
אָבער, דער אינהאַלט פון די שיף איז געווען מיסטעריעז: אַ פאַרזשאַווערט זעמל פון קופּער בלאַט, אַן אייַזן רוט און רעמנאַנץ פון נאַטירלעך סמאָלע. קעניג האט זיך געחידושט איבער דעם ציל פון דעם ארטיפאקט ביז ער האט געדענקט אז ער האט באזוכט די אַלייע פון דזשווועלערס אין באגדאד. ענלעך דיזיינז זענען געניצט דורך היגע קראַפסמען צו דעקן קופּער פּראָדוקטן מיט טייַער מעטאַלס. דער געדאַנק אַז עס איז געווען אַן אלטע באַטאַרייע האט נישט איבערצייגן אנדערע אַרקיאַלאַדזשיסס אַז קיין זאָגן פון עלעקטרע סערווייווד אין דער צייט.
אַזוי (אַז ס וואָס די געפֿינען איז גערופן) איז דאָס אַ פאַקטיש זאַך אָדער אַ פייע מייַסע פון 1001 נעכט? זאל דער עקספּערימענט באַשליסן.
איר וועט דאַרפֿן: קופּער טעלער, אייַזן נאָגל און עסיק (טאָן אַז אַלע די מאַטעריאַלס זענען באקאנט און וויידלי בנימצא אין אַנטיקוויטי). פאַרבייַטן די סמאָלע צו פּלאָמבע די שיף און פאַרבייַטן עס מיט פּלאַסטיסין ווי ינסאַליישאַן.
טאָן די עקספּערימענט אין אַ ביקער אָדער קאָלבע, כאָטש ניצן אַ ערטאַנוואַרע וואַזע וועט געבן די פּראָבע אַן עכט טאַם. ניצן סאַנדפּייפּער, ריין מעטאַל סערפאַסיז פון פּלאַק און צוטשעפּען ווירעס צו זיי.
זעמל די קופּער טעלער אין אַ זעמל און שטעלן עס אין די שיף, און אַרייַנלייגן די נאָגל אין די זעמל. ניצן פּלאַסטיסין, פאַרריכטן די טעלער און די נאָגל אַזוי אַז זיי טאָן ניט פאַרבינדן יעדער אנדערע (2). גיסן עסיק (בעערעך 5% לייזונג) אין די שיף און, ניצן אַ מולטימעטער, מעסטן די וואָולטידזש צווישן די ענדס פון די ווירעס פארבונדן צו די קופּער טעלער און די אייַזן נאָגל. שטעלן די קיילע צו מעסטן דק קראַנט. וואָס פון די פּויליש איז דער "פּלוס" און וואָס איז דער "מינוס" פון די וואָולטידזש מקור?
2. סקיצע פון אַ מאָדערן קאָפּיע פון די באַטאַרייע פון באַגדאַד.
דער מעטער ווייזט 0,5-0,7 V, אַזוי די באַגדאַד באַטאַרייע איז ארבעטן! ביטע טאָן אַז די positive פלאָקן פון די סיסטעם איז קופּער, און די נעגאַטיוו פלאָקן איז אייַזן (דער מעטער ווייזט אַ positive וואָולטידזש ווערט אין בלויז איין אָפּציע פֿאַר קאַנעקטינג ווירעס צו טערמינאַלס). איז עס מעגלעך צו באַקומען עלעקטרע פון די געבויט קאָפּיע פֿאַר נוציק אַרבעט? יאָ, אָבער מאַכן עטלעכע מער מאָדעלס און פאַרבינדן זיי אין סעריע צו פאַרגרעסערן די וואָולטידזש. די געפירט דאַרף וועגן 3 וואלטס - אויב איר באַקומען אַז פיל פון דיין באַטאַרייע, די געפירט וועט ליכט אַרויף.
די באַגדאַד באַטאַרייע איז ריפּיטידלי טעסטעד פֿאַר זייַן פיייקייט צו מאַכט קליין-סייזד ויסריכט. א ענלעך עקספּערימענט איז דורכגעקאָכט עטלעכע יאָר צוריק דורך די מחברים פון די קולט פּראָגראַם MythBusters. מיטהבוסטערס (געדענקט איר נאָך אַדאַם און דזשאַמיע?) אויך געקומען צו די מסקנא אַז די סטרוקטור קען דינען ווי אַן אלטע באַטאַרייע.
אזוי האט מענטשהייַט ס פּאַסירונג מיט עלעקטרע אנגעהויבן איבער 2 יאר צוריק? יא און ניין. יאָ, ווייַל אפילו דעמאָלט עס איז געווען מעגלעך צו פּלאַן מאַכט סופּפּליעס. ניין, ווייל די דערפינדונג איז נישט געווען פארשפרייט - קיינער האט עס דעמאלט און נאך אסאך יארהונדערט נישט געדארפט.
פֿאַרבינדונג? עס ס פּשוט!
ריין די סערפאַסיז פון מעטאַל פּלאַטעס אָדער ווירעס, אַלומינום, אייַזן, אאז"ו ו. ינסערט סאַמפּאַלז פון צוויי פאַרשידענע מעטאַלס אין אַ זאַפטיק פרוכט (וואָס וועט פאַסילאַטייט די לויפן פון עלעקטרע) אַזוי אַז זיי טאָן ניט פאַרבינדן יעדער אנדערע. פאַרבינדן די מולטימעטער קלאַמפּס צו די ענדס פון די ווירעס סטיקינג אויס פון די פרוכט, און לייענען די וואָולטידזש צווישן זיי. טוישן די טייפּס פון מעטאַלס געניצט (ווי געזונט ווי פירות) און האַלטן טריינג (3).
3. פרוכט צעל (אַלומינום און קופּער ילעקטראָודז).
אין אַלע קאַסעס לינקס זענען באשאפן. די וואַלועס פון די געמאסטן וואָולטידזש זענען אַנדערש דיפּענדינג אויף די מעטאַלס און פירות גענומען פֿאַר דער עקספּערימענט. קאַמביינינג פרוכט סעלז אין אַ באַטאַרייע וועט לאָזן איר צו נוצן עס צו מאַכט קליין עלעקטראָניש ויסריכט (אין דעם פאַל, עס ריקווייערז אַ קליין סומע פון קראַנט, וואָס איר קענען באַקומען פֿון דיין פּלאַן).
פאַרבינדן די ענדס פון די ווירעס סטיקינג אויס פון די עקסטרעם פירות צו די ווירעס, און די, אין קער, צו די ענדס פון די געפירט. ווי באַלד ווי איר האָט קאָננעקטעד די באַטאַרייע פּויליש צו די קאָראַספּאַנדינג "טערמינאַלס" פון די דייאָוד און די וואָולטידזש איז יקסיד אַ זיכער שוועל, די דייאָוד וועט ליכט אַרויף (דיאָדעס פון פאַרשידענע פארבן האָבן אַ אַנדערש ערשט וואָולטידזש, אָבער וועגן 3 וואלטס זאָל זיין גענוג ).
אַן גלייך אַטראַקטיוו מאַכט מקור איז אַן עלעקטראָניש וואַך - עס קענען אַרבעטן אויף אַ "פרוכט באַטאַרייע" פֿאַר אַ לאַנג צייַט (כאָטש פיל דעפּענדס אויף די מאָדעל פון די וואַך).
וועדזשטאַבאַלז זענען אין קיין וועג ערגער צו פירות און אויך לאָזן איר צו בויען אַ באַטאַרייע פון זיי. ווי? נעמען אַ ביסל פּיקאַלז און אַ צונעמען סומע פון קופּער און אַלומינום שיץ אָדער ווירעס (איר קענען פאַרבייַטן די מיט שטאָל ניילז, אָבער איר וועט באַקומען אַ נידעריקער וואָולטידזש פון אַ איין לינק). אַסעמבאַל אַ באַטאַרייע און ווען איר נוצן עס צו מאַכט די ינאַגרייטיד קרייַז פֿון די מוזיק קעסטל, די וגערקע כאָר וועט זינגען!
פארוואס קיוקאַמערז? קאָנסטאַנטין ילדעפאָנס גאַלטשינסקי האָט געטענהט אַז: "אויב דער וגערקע זינגט נישט און אין קיין צייט, קען ער מיסטאָמע נישט זען לויט דעם רצון פון הימל." עס ווײַזט זיך אויס, אַז אַ כעמיקער קען טאָן זאַכן, וואָס אַפילו פּאָעטן האָבן נישט געחלומט.
ביוווואַק באַטאַרייע
אין אַ נויטפאַל, איר קענען פּלאַן אַ באַטאַרייע זיך און נוצן עס צו מאַכט אַ געפירט. אמת, די ליכט וועט זיין טונקל, אָבער עס איז בעסער ווי גאָרניט.
וואָס וועט איר דאַרפֿן? א דיאָדע, פון קורס, און אין דערצו, אַ אייז קוב פורעם, קופּער דראָט, און שטאָל ניילז אָדער סקרוז (מעטאַלז זאָל זיין קלינד זייער סערפאַסיז צו פאַסילאַטייט די לויפן פון עלעקטרע). שנייַדן די דראָט אין ברעקלעך און ייַנוויקלען די קאָפּ פון די שרויף אָדער נאָגל מיט איין סוף פון די פראַגמענט. מאַכן עטלעכע שטאָל-קופּער לייאַוץ אין דעם וועג (8-10 זאָל זיין גענוג).
גיסן פייַכט באָדן אין די ריסעסאַז אין די פורעם (איר קענען אַדישנאַלי שפּריצן מיט זאַלץ וואַסער, וואָס וועט רעדוצירן עלעקטריקאַל קעגנשטעל). איצט אַרייַנלייגן דיין סטרוקטור אין די קאַוואַטי: די שרויף אָדער נאָגל זאָל גיין אין איין לאָך, און די קופּער דראָט אין די אנדערע. שטעלן די ווייַטער אָנעס אַזוי אַז עס איז שטאָל אין דער זעלביקער קאַוואַטי מיט קופּער (מעטאַלז קען נישט קומען אין קאָנטאַקט מיט יעדער אנדערער). דער גאנצער פארמירט א סעריע: שטאל-קופער-שטאל-קופער, א.א.וו. אראנזשירן די עלעמענטן אזוי, אז די ערשטע און לעצטע הוילע (די איינציקע וואס אנטהאלטען יחידים מעטאלן) ליגן איינער נעבן דעם אנדערן.
דאָ קומט דער קלימאַקס.
אַרייַנלייגן איין פוס פון די דייאָוד אין דער ערשטער נישע אין די רודערן און די אנדערע פוס אין די לעצטע. עס שיינט?
אויב אַזוי, מאַזל - טאָוו (4)! אויב ניט, קוק פֿאַר ערראָרס. אַ געפירט דייאָוד, ניט ענלעך אַ קאַנווענשאַנאַל ליכט ציבעלע, מוזן האָבן אַ פּאָולעראַטי קשר (צי איר וויסן וואָס מעטאַל איז די "פּלוס" און וואָס איז די "מינוס" פון די באַטאַרייע?). עס איז גענוג צו אַרייַנלייגן די לעגס אין דער ריכטונג פאַרקערט צו דער ערד. אנדערע סיבות פון דורכפאַל זענען צו נידעריק וואָולטידזש (מינימום 3 וואלטס), עפענען קרייַז אָדער קורץ קרייַז אין עס.
4. "ערד באַטאַרייע" אין אָפּעראַציע.
אין דער ערשטער פאַל, פאַרגרעסערן די נומער פון קאַמפּאָונאַנץ. אין די רגע, קאָנטראָלירן די קשר צווישן די מעטאַלס (אויך פּלאָמבע די ערד אַרום זיי). אין די דריט פאַל, מאַכן זיכער אַז די ענדס פון קופּער און שטאָל טאָן ניט אָנרירן יעדער אנדערער ונטערערד און אַז דער באָדן אָדער מאָרטער מיט וואָס איר וועטיד עס איז נישט פאַרבינדן די שכייניש פּיץ.
דער עקספּערימענט מיט דער "ערד באַטערי" איז טשיקאַווע און באַווייַזן אַז עלעקטרע קענען זיין באקומען פון כּמעט גאָרנישט. אפילו אויב איר טאָן ניט האָבן צו נוצן אַ געבויט סטרוקטור, איר קענען שטענדיק ימפּאָנירן ווייקיישאַנערז מיט דיין MacGyver-ווי סקילז (מיסטאָמע בלויז דערמאנט דורך עלטער טעקנישאַנז) אָדער בעל פון ניצל.
ווי טאָן סעלז אַרבעט?
א מעטאל (עלעקטראדע) איינגעטונקען אין א קאנדוקטיווע לייזונג (עלעקטראליט) ווערט דערפון באלאדן. די מינימום סומע פון קאַטיאָנס גייט אין לייזונג, בשעת עלעקטראָנס בלייַבן אין די מעטאַל. ווי פילע ייאַנז זענען אין לייזונג און ווי פילע וידעפדיק עלעקטראָנס זענען אין די מעטאַל דעפּענדס אויף די טיפּ פון מעטאַל, לייזונג, טעמפּעראַטור, און פילע אנדערע סיבות. אויב צוויי פאַרשידענע מעטאַלס זענען געטובלט אין אַן עלעקטראָליט, אַ וואָולטידזש וועט אויפשטיין צווישן זיי רעכט צו דער פאַרשידענע נומער פון עלעקטראָנס. ווען קאַנעקטינג די ילעקטראָודז מיט אַ דראָט, עלעקטראָנס פון אַ מעטאַל מיט אַ גרויס נומער פון זיי (נעגאַטיוו ילעקטראָוד, ד"ה צעל אַנאָוד) וועט אָנהייבן צו לויפן אין אַ מעטאַל מיט אַ קלענערער נומער פון זיי (positive ילעקטראָוד - קאַטאָוד). פון קורס, בעשאַס די אָפּעראַציע פון דער צעל, אַ וואָג מוזן זיין מיינטיינד: מעטאַל קאַטיאָנס פון די אַנאָוד גיין אין לייזונג, און די עלעקטראָנס איבערגעגעבן צו די קאַטאָוד רעאַגירן מיט די אַרומיק ייאַנז. די גאנצע קרייַז איז פארמאכט דורך אַן עלעקטראָליטע וואָס גיט יאָן אַריבערפירן. די ענערגיע פון עלעקטראָנס וואָס לויפן דורך אַ אָנפירער קענען ווערן געניצט פֿאַר נוציק אַרבעט.
