Гальванические элементы с медным купоросом

Имеется много конструкций медно-цинковых элементов. Все они носят имена своих конструкторов. Есть элементы типа Мейдингера, Калло, Локвуда, Томсона и др. Но все эти элементы схожи по внешнему оформлению и почти одинаковы по принципу своего действия.
Из этих конструкций наиболее прост в изготовлении элемент типа Калло. Вместе с этим медно-цинковый элемент типа Калло вполне может быть применен для питания ламп накала радиоприемника для питания электромотора и производства всевозможных опытов в лаборатории.
Для постройки такого элемента требуется сосуд. Желательно, чтобы он был значительно больше чайного стакана. Для этого сосуд можно отрезать от литровой бутылки. Можно применить для постройки нашего элемента и пол-литровую стеклянную банку из-под консервов или соуса. Затем потребуется кусок толстого медного одножильного изолированного провода — гуппера сантиметров 30 длиной, цинковая пластинка, медный купорос.
Из медной проволоки длиной 30 см надо свернуть спираль. Предварительно с проволоки счищается изоляция, но не вся—она оставляется на проводе длиной в 15 см. Из очищенного проводника и свертывается спираль с таким расчетом, чтобы она могла поместиться в наш сосуд. Оставшийся изолированный конец провода сгибается под прямым углом по отношению к спирали — это будет отвод от положительного полюса элемента. Можно его сделать также и из медной полосы шириной в 1см.
Цинковая пластинка вырезается в виде круга или прямоугольная, но вместе с отводом и лапкой, то-есть с узкой полоской в 1 см шириной и 6—8 см длиной — это будет отвод от отрицательного полюса элемента, и с другой полоской такой же ширины и в 5—6 см длины—лапкой для подвешивания. Можно для этого применить и цинковый цилиндр высотой 2—3 см. По диаметру сосуда выпиливают из фанеры или из тонкой дощечки крышки. Желательно деревянную крышку элемента пропарафинить или покрыть с обеих сторон шеллаком. Это предохранит дерево от быстрой порчи, и такая крышка дольше будет служить нам. С двух противоположных бортов крышки прорезаются небольшие отверстия для вывода электродов.
Теперь остается собрать элемент и зарядить его. На дно стакана кладется медная спираль и засыпается медным купоросом, слоем в 1 см. Затем в сосуд наливается кипяченая остуженная вода приблизительно на две трети сосуда. Воду надо наливать очень осторожно, чтобы не тревожить кристаллы медного купороса.
Когда вода налита, в нее погружают цинковую пластинку так, чтобы она была покрыта слоем воды в 1 — 1,5 см. Лапки с отводом загибаются за борт стакана, и на него надевается крышка. См. рис. а.
Затем производится зарядка. Для этого элемент замыкают накоротко, то-есть соединяют проводником положительный полюс с отрицательными и оставляют в таком положении приблизительно на сутки. После этого элемент размыкают— и он готов к действию. Такой элемент будет давать напряжение около 1 вольта.
Что же происходит при коротком замыкании элемента?
Как уже было сказано в вводной части статьи, при коротком замыкании элемента потечет электрический ток, возникающий в результате химической реакции между электродами и электролитом. При этой реакции медный купорос будет разлагаться, выделяя серную кислоту. А так как серная кислота значительно легче воды, она будет подниматься кверху. Вступая в реакцию с цинком, серная кислота образует раствор цинкового купороса, который плотным слоем окутает цинковую пластинку. Этот раствор не будет опускаться и будет всегда держаться наверху в силу того, что он легче раствора медного купороса и воды. Все это создает необходимые условия для устойчивой работы элемента.
Преимущества такого элемента заключаются в том, что в нем исключается возможность коротких замыканий и он не выходит от этого из строя. Недостатком его является то, что элемент ни в коем случае не следует сотрясать, иначе в нем могут перемешаться растворы цинкового и медного купороса и элемент выйдет из строя. Некоторые неудобства составляет добавление в элемент медного купороса по мере его расходования. Уровень раствора медного купороса не должен подниматься выше половины электролита. Добавлять медный купорос в элемент надо очень осторожно, по кристаллику, чтобы не возмутить растворы и не перемешать их. И третьим недостатком элемента Калло является его малая электродвижущая сила и большое внутреннее сопротивление. Поэтому для надежной работы батареи в 4 вольта придется соединять последовательно 5 элементов Калло.
Элемент Мейдингера отличается от элемента Калло тем, что для постоянного обеспечения элемента медным купоросом употребляется стеклянная воронка или перевернутое горлышко от бутылки (см. рис. б). Устройство элементов Калло и Мейдингера показано на рис.

Устройство гальванических элементов Калло и Мейдингера

Своими руками Л. В. Померанцев

Отправить комментарий

Содержание этого поля является приватным и не предназначено к показу.
  • Доступны HTML теги: <a> <em> <strong> <i> <b> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <img> <h1> <h2> <h3> <h4> <h5> <h6> <p> <sub> <sup> <table> <tr> <th> <td>
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
  • Freelinking helps you easily create HTML links. Links take the form of [[indicator:target|Title]]. By default (no indicator): Link to a local node by title
  • При выводе кода вы можете использовать следущие теги: <code>, <blockcode>, <asm>, <asp>, <c>, <cpp>, <delphi>, <java>, <javascript>, <matlab>, <mpasm>, <mysql>, <pascal>, <php>, <python>, <ruby>, <vb>, <z80>. Код будет выведен в отдельном блоке с использованием подсветки синтаксиса.
  • Для вывода математических формул в формате latex используйте [m]формула[/m]

Подробнее о форматировании

CAPTCHA на основе изображений
Enter the characters shown in the image.


Добавить закладку в Google