Co to znaczy przyłożyć napięcie? Źródłem potencjałów są ładunki. Czy zatem na jednej okładce baterii zgromadzony jest ich nadmiar, a na drugiej niedomiar?
Co to znaczy przyłożyć napięcie? Źródłem potencjałów są ładunki. Czy zatem na jednej okładce baterii zgromadzony jest ich nadmiar, a na drugiej niedomiar?
Napięcie elektryczne to różnica potencjałów między dwoma punktami obwodu elektrycznego. Niezerowe napięcie oznacza, że między danymi punktami występuje pole elektryczne, które działając na elektrony powoduje ich ruch i tym samym przepływ prądu w obwodzie. Gdy nie ma zmiennych w czasie pól magnetycznych, zgodnie z prawem Gaussa źródłem niezerowego pola elektrycznego są tylko ładunki elektryczne.
Zatem jeśli na przykład podłączymy do opornika naładowany kondensator, tak aby utworzyć układ zamknięty, to napięcie na kondensatorze związane z ładunkiem zgromadzonym na okładkach będzie powodować przepływ prądu, który z kolei będzie rozładowywał kondensator. W związku z tym napięcie na kondensatorze będzie maleć w czasie i zniknie gdy wyrównają się ładunki na obu jego okładkach.
Działanie baterii jest troszeczkę bardziej skomplikowane, gdyż podczas pracy utrzymuje ona cały czas stałe napięcie w obwodzie. Można ją sobie wyobrazić jako kondensator z dodatkową taśmą która przenosi elektrony z dodatniej okładki do naładowanej ujemnie, tak jak pokazano na rysunku.
W ten sposób podczas przepływu prądu pas transportowy będzie ładował jednocześnie kondesator i napięcie w układzie będzie pozostawać stałe.
W rzeczywistych bateriach rolę okładek pełnią elektrody dodatnia i ujemna. Za gromadzenie ładunku na elektrodzie ujemnej odpowiadają reakcje chemiczne zachodzące między tą elektrodą a elektrolitem, w którym elektrody są zanurzone. Natomiast rolę pasa transportowego, który nie pozwala wyrównywać się potencjałom, pełni przepływ jonów dodatnich między elektrodami poprzez elektrolit (np. w ogniwie Volty) lub tak zwane klucze elektrolityczne. Elektrochemiczne szczegóły działania baterii na przykładzie ogniwa Daniella wyjaśnia filmik.