Гальванические элементы

Первые гальванические элементы. Поляризация электродов, проявляющаяся в различных явлениях. Физик и электротехник Борис Якоби, его изобретение. Физиологическое действие электрического разряда. Открытие контактной разности потенциалов. Опыт Гальвани.

Рубрика Физика и энергетика
Вид доклад
Язык русский
Дата добавления 05.09.2016
Размер файла 2,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Доклад

Гальванические элементы

Климаков В.

Первые гальванические элементы

Самым первым гальваническим элементом был Вольтов столб, о котором есть отдельная статья. Потом стали появляться другие, но все они имели серьезный недостаток. Первые гальванические элементы вырабатывали ток только несколько минут, потом их приходилось отключать от нагрузки, чтобы они "отдохнули". Тогда не могли понять из-за чего это происходит. Кратковременная работа источников тока создавала серьезные препятствия для использования в промышленности. Поэтому основной задачей многих экспериментаторов стало увеличение времени работы гальванических источников тока. Изобретателей химических источников тока было много, и, патентуя свое изобретение, каждый давал ему свое имя.

Проблема была в так называемой поляризации электродов проявляющейся в различных явлениях, например в появление на электроде пузырьков газа затрудняющих движение ионов у электрода или в изменении концентрации ионов у электрода. В дополнение к поляризации вызванной подключением элемента к нагрузке, у использующегося в то время довольно мощного гальванического элемента (цинковый и медный электроды, погруженные в раствор, например серной кислоты) цинк растворялся даже без подключения нагрузки (элемент работал в холостую).

В начале 30-х годов 19 века англичане Кемп и Уильям Стёрджен обнаружили, что цинковый электрод покрытый амальгамой цинка (соединение цинка с ртутью), работает как и обычный цинк но не реагирует с кислотой когда электроцепь разомкнута. Это было большим достижением. Важно отметить, что также как в 18 века почти каждый любознательный человек сооружал электрические машины, чтобы трением добывать таинственное электричество, теперь каждый исследователь считал личным долгом дать человечеству новый гальванический элемент.

Английский ученый и изобретатель Джон Даниель опубликовал в 1836 г. сообщение о том, что им создан стабильный медно-цинковый элемент. В то же самое время талантливый физик и электротехник Борис Семенович Якоби изобрел гальванический элемент новой конструкции. Еще в 1834 г. Якоби, работая архитектором в Кенигсберге, собрал первый электродвигатель "вращательного действия". Для него Якоби хотел создать устойчивый источник энергии и спустя два года нашел прекрасное решение. Об этом он сообщал в феврале 1837 г. в письме к Э.X. Ленцу; письмо потом было зачитано на заседании Петербургской Академии наук. Даниель предположил, что причиной нестабильности и неэкономичности источника тока с опущенными в раствор серной кислоты цинковым и медным электродами является выделение водорода на медном электроде, и поместил этот электрод в раствор медного купороса. А цинковый так и оставался в серной кислоте. Растворы он разделил пористой перегородкой. Якоби также отметил, что "выделение водорода у медного электрода не только бесполезно, но и вредно", а цинк растворяется в кислоте, даже когда элемент не работает. Желание избежать всех этих неудобств привело Якоби к мысли о применении в элементе двух электролитов: у медного электрода - раствора сульфата меди, у цинкового - сульфата цинка. Самое главное, что преследовал и чего достиг Якоби, это то, что в процессе работы батареи изменялось только количество реагирующих веществ, но вид реакции не менялся. Это стало основным принципом при конструировании гальванических элементов для практики. Оба, Даниель и Якоби, исходили из одного и того же, оба приняли серьезные меры к устранению главной помехи, но Якоби поступил решительнее своего английского собрата. Новый стабильно работающий электрохимический источник тока получил впоследствии название элемента Даниеля-Якоби. Это был сосуд, разделенный пористой перегородкой. В одном отделении медный электрод находился в растворе медного купороса, в другом цинковый - в растворе сульфата цинка. Сульфат цинка не взаимодействует с цинком, а сульфат меди - с медью. При замыкании цепи элемента электрический ток шел от цинкового электрода к медному. Через некоторое время медный электрод делался тяжелее, а цинковый - легче. Атом цинка отдавал иону меди свои заряды и переходил в раствор в виде иона, а ион меди, получив заряды, превращался в металлическую медь. Элемент Даниеля-Якоби давал постоянное напряжение - почти ровно один вольт. Поэтому он нашел широкое применение в практике электрохимических исследований. Русский электрохимик А.С. Савельев, работавший вместе с Ленцем, сказал, что это изобретение "надобно поставить в ряду самых важных открытий в области гальванизма". Работа элемента Даниеля-Якоби показала, что энергетическим источником действия вольтова столба являются химические процессы. Подтвердилась мысль, ранее высказанная Риттером, Дэви, Берцелиусом, Петровым, Фарадеем, что гальванический процесс - это процесс химический. Но окончательным этот вывод мог стать лишь после того, как был открыт и утвердился в науке закон сохранения энергии. Но у этого химического источника были другие недостатки. У него была пониженная электродвижущая сила.

Англичанин Уильям Грове заменил азотной кислотой медный купорос. А чтобы кислота не разъедала электрод, поставил вместо медного электрода платиновый. В итоге электродвижущая сила увеличилась. К сожалению, увеличилась и цена источника тока. Изготавливали платиновые электроды из очень тонких листков, согнутых буквой S для прочности. Несмотря на дороговизну, гальванические элементы Грове получили широкое распространение во многих стран.

В наше время может показаться странным, что никто не догадался использовать вместо платины уголь. Теоретическая возможность этой замены уже была известна. Но необходимо учитывать уровень технологии начала 19 века. Ещё не умели изготовлять плотных углей, а древесный уголь очень пористый. Только через несколько лет немецкий химик Роберт Бунзен придумал метод изготовления угольных стержней прессованием молотого графита, получаемого в процессе сгорания светильного газа, и угольные стержни заменили платину. Хотя, элемент Бунзена испускал значительное количество паров азотной кислоты, его охотно приняли и лаборатории, и различные предприятия.

Изобретатели трудились вовсю. В научных журналах постоянно публиковались описания и схемы все новых и новых химических источников тока. Как уже упоминалось выше, свой гальванический элемент пытался создать почти каждый, кто знал, что это такое. Например, даже французский император Наполеон III, дал миру две конструкции гальванических элементов. Во второй половине 19 века гальванические элементы начали делать в особых мастерских. Основным потребителем химических источников тока был телеграф, и его требованиями были: низкая цена, простота устройства, надежность и устойчивость в работе. При этом соглашаясь на очень маленькие токи.

Гальванические элементы Лекланше и Даниэля

Гальванические элементы Грове, Калло и Бунзена

Грене и Флейшера и сухой элемент фирмы "Сименс и Гальске"

Из множества изобретателей, самого большого успеха достиг французский химика Жоржа Лекланше. Он заполнил глиняную емкость смесью из перекиси марганца и кусочков угля из газовых реторт и вставил туда угольную призму прямоугольной формы, которая служила положительным электродом. Сверху емкость заливалась варом либо смолой и помещалась в стеклянную банку, наполненную раствором нашатыря (хлористого аммония), с электродом из цинка. При работе элемента, цинк переходил в раствор, образуя хлорид цинка, а аммоний распадался на растворяющийся аммиак и водород, перекись марганца окисляет водород. Но выделение водорода зависит от силы тока, а перекись марганца окисляет водород медленно. Не поглощенный водород поляризует электрод, элемент как бы устает и ему требуется отдых. Поэтому элемент Лекланше подходит для нагрузки с маленьким током, то есть как раз для телеграфов и систем сигнализации того времени, где небольшие токи и есть перерывы в работе. Неудобство при использовании источников тока Лекланше создавал жидкостью, особенно на океанских лайнерах подвергавшихся качке, оснащенных системами сигнализаций как в первоклассных отелях того времени. Чтобы ликвидировать это неудобство, емкости с электролитом заполняли опилками, сверху полностью заливали тем же варом. Но из-за герметичности получившегося элемента, в нем могло слишком сильно увеличится давление газа, и они взрывались. Однако, элемент Лекланше постоянно совершенствовался, и в последствии многочисленных улучшений приобрел вид всем знакомых батареек.

В ходе использования и исследований химических источников тока, было сделано важное открытие возможности соединять гальванические элементы последовательно и параллельно. При последовательном соединении получалось суммарное напряжение, а при параллельном получали суммарный ток. Для того времени это было серьезное открытие. История изобретения гальванического элемента

Важнейшим шагом вперед в развитии учения об электрических и магнитных явлениях было изобретение первого источника постоянного тока - гальванического элемента. История этого изобретения начинается с работ итальянского врача Луиджи Гальвани (1737-1798), относящихся к концу XVIII в.

Гальвани интересовался физиологическим действием электрического разряда. Начиная с 80-х гг. XVIII столетия, он предпринял ряд опытов для выяснения действия электрического разряда на мускулы препарированной лягушки. Однажды он обнаружил, что при проскакивании искры в электрической машине или при разряде лейденской банки мускулы лягушки сокращались, если к ним в это время прикасались металлическим скальпелем.

Заинтересовавшись наблюдаемым эффектом, Гальвани решил проверить, не будет ли оказывать такое же действие на лапки лягушки атмосферное электричество. Действительно, соединив один конец нерва лапки лягушки проводником с изолированным шестом, выставленным на крыше, а другой конец нерва с землей, он заметил, что во время грозы время от времени происходило сокращение мускулов лягушки.

Затем Гальвани подвесил препарированных лягушек за медные крюки, зацепленные за их спинной мозг, около железной решетки сада. Он обнаружил, что иногда, когда мышцы лягушки касались железной ограды, происходило сокращение мускулов. Причем эти явления наблюдались и в ясную погоду. Следовательно, решил Гальвани, в данном случае уже не гроза является причиной наблюдаемого явления.

Для подтверждения этого вывода Гальвани проделал подобный опыт в комнате. Он взял лягушку, у которой спинной нерв был соединен с медным крюком, и положил ее на железную дощечку. Оказалось, что когда медный крючок касался железа, то происходило сокращение мускулов лягушки.

Гальвани решил, что открыл "животное электричество", т. е. электричество, которое вырабатывается в организме лягушки. При замыкании нерва лягушки посредством медного крюка и железной дощечки образуется замкнутая цепь, по которой пробегает электрический заряд (электрическая жидкость или материя), что и вызывает сокращение мускулов.

Открытием Гальвани заинтересовались и физики и врачи. Среди физиков был соотечественник Гальвани Алессандро Вольта. (1745 - 1827). Вольта повторил опыты Гальвани, а затем решил проверить, как будут себя вести мускулы лягушки, если через них пропустить не ("животное электричество"), а электричество, полученное каким-либо из известных способов. При этом он обнаружил, что мускулы лягушки так же сокращались, как и в опыте Гальвани.

Проделав такого рода исследования, Вольта пришел к выводу, что лягушка является только ("прибором"), регистрирующим протекание электричества, что никакого особого "животного электричества" не существует.

Почему же все-таки в опыте Гальвани мускулы лягушки регистрируют протекание электрического разряда? Что является в данном случае источником электричества? Вольта предположил, что причиной электричества является контакт двух различных металлов.

Нужно отметить, что уже Гальвани заметил зависимость силы судорожного сжатия мускулов лягушки от рода металлов, образующих цепь, по которой протекает электричество. Однако Гальвани не обратил на то серьезного внимания. Вольта же, наоборот, усмотрел в нем возможность построения новой теории.

Не согласившись с теорией ("животного электричества", Вольта выдвинул теорию "металлического электричества". По этой теории причиной гальванического электричества является соприкосновение различных металлов.

В каждом металле, считал Вольта, содержится электрическая жидкость (флюид), которая, когда металл не заряжен, находится в покое и себя не проявляет. Но если соединить два различных металла, то равновесие электричества внутри них нарушится: электрическая жидкость придет в движение. При этом электрический флюид в некотором количестве перейдет из одного металла в другой, после чего равновесие вновь восстановится. Но в результате этого металлы наэлектризуются: один - положительно, другой - отрицательно.

Эти соображения Вольта подтвердил на опыте. Ему удалось показать, что действительно при простом соприкосновении двух металлов один из них приобретает положительный заряд, а другой отрицательный. Таким образом, Вольта открыл так называемую контактную разность потенциалов. Вольта проделывал следующий опыт. На медный диск, прикрепленный к обыкновенному электроскопу вместо шарика, он помещал такой же диск, изготовленный из другого металла и имеющий рукоятку. Диски при наложении в ряде мест приходили в соприкосновение. В результате этого между дисками появлялась контактная разность потенциалов (по терминологии Вольта, между дисками возникала "разность напряжений").

Для того чтобы обнаружить "разность напряжений", появляющуюся при соприкосновении различных металлов, которая, вообще говоря, мала (порядка 1В), Вольта поднимал верхний диск и тогда листочки электроскопа заметно расходились. Это вызывалось тем, что емкость конденсатора, образованного дисками, уменьшалась, а разность потенциалов между ними во столько же раз увеличивалась.

Но открытие контактной разности потенциалов между различными металлами еще не могло объяснить опытов Гальвани с лягушками. Нужны были дополнительные предположения.

Составим обычную замкнутую цепь проводников из разных металлов. Несмотря на то, что между этими металлами возникает разность потенциалов, постоянного течения электричества по цени не получается. Это сразу понятно для простейшего случая двух металлов. Возьмем, например, два куска медной и цинковой проволоки и соединим их концы. Тогда одна из них (цинковая) зарядится отрицательным электричеством, а медная - положительным. Если теперь соединить и другие концы этих проволок, то и в этом случае второй конец цинковой проволоки будет электризоваться отрицательно, а соответствующий конец медной проволоки положительно. И постоянного течения электричества в цепи не получится.

Но на опыте Гальвани соединялись не только металлы. В цепь включались и мышцы лягушки, содержащие и себе жидкость. Вот в этом и заключается все дело - решил Вольта.

Он предположил, что все проводники следует разбить на два класса: проводники первого рода - металлы и некоторые другие твердые тела и проводники второго рода - жидкости. При этом Вольта решил, что разность потенциалов возникает только при соприкосновении проводников первого рода. гальванический физик электрод

Такое предположение объясняло опыт Гальвани. В результате соприкосновения двух различных металлов нарушается равновесие в них электричества. Это равновесие восстанавливается в результате того, что металлы соединяются через тело лягушки. Таким образом, электрическое равновесие все время нарушается, и все время восстанавливается, значит, электричество все время движется.

Такое объяснение опыта Гальвани неверно, но оно натолкнуло Вольта на мысль о создании источника постоянного тока - гальванической батареи. И вот в 1800 г. Вольта построил первую гальваническую батарею - Вольтов столб.

Вольтов столб состоял из нескольких десятков круглых серебряных и цинковых пластин, положенных друг на друга. Между парами пластин были проложены картонные кружки, пропитанные соленой водой. Такой прибор служил источником непрерывного электрического тока.

Интересно, что в качестве довода о существовании непрерывного электрического тока Вольта опять-таки привлекал непосредственные ощущения человека. Он писал, что если крайние пластины замкнуты через тело человека, то сначала, как и в случае с лейденской банкой, человек испытывает удар и покалывание. 3атем возникает ощущение непрерывного жжения, "которое не только не утихает, - говорит Вольта, - но делается все сильнее и сильнее, становясь скоро невыносимым, до тех пор, пока цепь не разомкнется".

Изобретение Вольтова столба - первого источника постоянного тока - имело огромное значение для развития учения об электричестве и магнетизме. Что же касается объяснения действия этого прибора Вольта, то оно, как мы видели, было ошибочным. Это вскоре заметили некоторые ученые.

Действительно, по теории Вольта получалось, что с гальваническим элементом во время его действия не происходит никаких изменений. Электрический ток течет по проволоке, нагревает ее, может зарядить лейденскую банку и т. д., но сам гальванический элемент при этом остается неизменным. Но такой прибор является не чем иным, как вечным двигателем, который, не изменяясь, производит изменение в окружающих телах, в том числе и механическую работу.

К концу XVIII в. среди ученых уже широко распространилось мнение о невозможности существования вечного двигателя. Поэтому многие из них отвергли теорию действия гальванического элемента, придуманную Вольта.

В противовес теории Вольта была предложена химическая теория гальванического элемента. Вскоре после его изобретения было замечено, что в гальваническом элементе происходят химические реакции, в которые вступают металлы и жидкости. Правильная химическая теория действия гальванического элемента вытеснила теорию Вольта.

После открытия Вольтова столба ученые разных стран начали исследовать действия электрического тока. При этом совершенствовался и сам гальванический элемент. Уже Вольта наряду со "столбом" стал употреблять более удобную чашечную батарею гальванических элементов. Для исследования действий электрического тока стали строить батареи со все большим и большим числом элементов

Наиболее крупную батарею в самом начале XIX в. построил русский физик Василий Владимирович Петров (1761-1834) в Петербурге. Его батарея состояла из 4200 цинковых и медных кружков. Кружки укладывались в ящик горизонтально и разделялись бумажными прокладками, пропитанными нашатырем. Батарея Петрова была описана им в его книге ("Известия о Гальвани-Вольтовых опытах", вышедшей в России в 1803 г.

Первые шаги в изучении электрического тока относились к его химическим действиям. Уже в том же году, в котором Вольта изобрел гальваническую батарею, было открыто свойство электрического тока разлагать воду. Вслед за этим было произведено разложение электрическим током растворов некоторых солей. В 1807 г. английский химик Дэви путем электролиза расплавов едких щелочей открыл новые элементы: калий и натрий.

Исследование химического действия тока и выяснение химических процессов, происходящих в гальванических элементах, привело ученых к разработке теории прохождения электрического тока через электролиты.

Вслед за изучением химического действия тока ученые обратились к его тепловым и оптическим действиям. Наиболее интересным результатом этих исследований в самом начале XIX в. было открытие электрической дуги Петровым.

Открытие, сделанное Петровым, было забыто. Многие, особенно иностранные, ученые о нем не знали, так как книга Петрова была написана на русском языке. Поэтому, когда Дэви в 1812 г. снова открыл электрическую дугу, его стали считать автором этого открытия.

Наиболее важным событием, приведшим вскоре к новым представлениям об электрических и магнитными явлениях, было открытие магнитного действия электрического тока.

Первым в России электротехником, положившим начало практическому применению электричества, был П.Л. Шиллинг (1786-1837).

Павел Львович Шиллинг родился в Ревеле (Таллин), участвовал в Отечественной войне 1812-1813 гг. Офицер. За храбрость, проявленную при Фер-Шампенуазе, награжден саблей с надписью "За храбрость".

Ему принадлежит изобретение и осуществление электромагнитного телеграфа раньше, чем это сделали Вильгельм Эдуард Вебер и Карл Фридрих Гаусс. В 1803-1812 гг. П.Л. Шиллинг был переводчиком в русском посольстве в Мюнхене и здесь познакомился с работами Земеринга, построившего электрохимический телеграф. На одном конце линии стояли гальванические элементы, а на другом - сосуды с электролитом. При включении линии в сосудах начиналась реакция с выделением газа. У Земеринга была возможность передачи 27 сигналов (27 линий). Была и отдельная линия с выходом на звонок для привлечения внимания человека, принимающего сигналы.

П.Л. Шиллинг создал электромеханический телеграф, который в 1832 г. работал между Зимним дворцом и Министерством путей сообщения. Передача производилась по 6 проводам при помощи 16 клавиш. На приемном пункте ток, проходящий через катушки, приводил к повороту магнитных стрелок с дисками. В приемном аппарате один из дисков поворачивался белой или черной стороной. Набор кружков соответствовал букве алфавита (работы Морзе начались лет на десять позже). Работа П.Л. Шиллинга в области дипломатии дала ему знакомство с криптографией, что позволило ему создать кодовые таблицы. Провода телеграфа укладывались под землей. Для изоляции применялась шелковая или пеньковая пряжа. Изолированные провода помещались в стеклянные или глиняные трубки с резиновыми муфтами. Все провода П.Л. Шиллинг размещал в единой просмоленной оболочке, т.е. создал первый электрический кабель.

На открытие П.Л. Шиллингом телеграфа А.С. Пушкин написал стихотворение "О, сколько нам открытий чудных готовит просвещенья дух...".

В 1836 г. П.Л. Шиллинг на канале при Адмиралтействе демонстрировал опыт телеграфирования по подводному кабелю. Известны также опыты П.Л. Шиллинга по взрыванию мин с помощью электрического тока. В 1812 г. П.Л. Шиллинг демонстрировал в Петербурге взрывание мин электрическим током и на поверхности и под водой ("взрывал на Неве мины сквозь воду"). В 1815 г. эти опыты демонстрировались и Париже, причем провода пересекали Сену. Однако внимание к электродистанционному взрыванию появилось только после русско-турецкой войны 1825-1827 гг., когда появилась необходимость проведения минных работ при осаде крепостей. П.Л. Шиллинг предлагал также применение подводных самодвижущихся мин, но взрывание производилось по проводам. Гальваноударное взрывание было предложено Б.С. Якоби.

Развитие теории и практики электричества связано с академиком Э.Х. Ленцом (1804-1865).

Эмилий Христианович Ленц родился в г. Юрьеве, обучался в местном университете. Научную деятельность начал как географ, участвуя в качестве физика в кругосветном плавании (1823-1826 гг.) Отто Евстафьевича Коцебу и других экспедициях.

В 1828 г. Э.Х. Ленц получил звание адъюнкта Академии наук и начал работать в Санкт-Петербурге, где от физической географии перешел к электромагнетизму. В 1834 г. он был избран академиком и, кроме того, возглавил кафедру физики и физической географии в Петербургском университете и занимал эту должность до конца жизни. В течение ряда лет Э.Х. Ленц был деканом физико-математического факультета, а в 1863 г. был избран ректором университета. После смерти В.В. Петрова Э.Х. Ленц возглавил Физический кабинет Академии наук.

В то время в университете практиковалось чтение лекций по определенным, часто иностранным учебникам. Э.Х. Ленц читал лекции по своим работам. В расписании 1836-1837 учебного года значилось:

Щеглов (адъюнкт) - физика невесомых тел с теорией теплорода и электричества (обыкновенного и гальванического) по Пекле с изменениями из других авторов;

Ленц (профессор) - теория электродинамических явлений по собственным запискам.

В 1802 г. Джованни Д. Романьози первым наблюдал действие проводника с током на магнитную стрелку. Позднее, в 1820 г. датский физик Ганс Христиан Эрстед (1777-1851) обнаружил заново и описал это явление в работе "Опыты, касающиеся действия электрического конфликта на магнитную стрелку".

Гальванопластика

В середине прошлого века русский академик Б.С. Якоби открыл способ изготовления изделий и снятия копий с предметов с помощью электролитического осаждения металла из водного раствору его соли. Способ был назван гальванопластикой. В наше время это выдающееся открытие широко используется в машиностроении, авиации, космонавтике, радиоэлектронике, электротехнике и многих других областях техники. Вместе с тем гальванопластика - доступная, увлекательная и благодарная область любительского творчества. Пользуясь ее технологией, моделист получает возможность делать сложнейшие детали своих конструкций из металла. Для этого достаточно изготовить деталь из пластилина, металлизировать ее и после удаления основы иметь эту деталь уже в металле. В художественном творчестве металлизированные предметы из пластмассы, дерева, кружев могут выступать в качестве законченных художественных произведений или составных частей изделий. Скульптуру из пластилина или гипса вы сможете перевести в металл и надолго сохранить, украсить металлической оправой или накладным орнаментом керамические и стеклянные предметы, оправить металлом камень, янтарь, дерево. Совершенно необычайные возможности открывает металлизация растений, цветков, насекомых. Трудно даже перечислить все, что можно сделать с помощью гальванопластики. Для того, чтобы заняться этим интересным делом, надо, прежде всего собрать гальваническую установку и освоить технику работы с ней. Материалы, необходимые для этого, широко доступны, процесс электролиза не сопровождается вредными выделениями, и при соблюдении элементарной осторожности работа с установкой безопасна. Здесь будет рассказано о нанесении медного покрытия как самого простого и доступного в любительских условиях. В принципе можно осаждать и другие металлы - серебро, никель, хром и т. д. Но в этом случае потребуются более дорогостоящие вещества, причем многие из них не безвредны, усложняется технология. Интересующиеся могут найти сведения на этот счет в специальной литературе. Любительская гальваническая установка состоит из ванны с электролитом, анодной пластины, катодной штанги, источника постоянного тока на 6 - 12 вольт, амперметра и реостата. Гальваническое осаждение металла на поверхности предмета возможно лишь тогда, когда поверхность эта или весь предмет являются проводниками электрического тока, Поэтому для изготовления моделей или форм желательно использовать металлы. Наиболее подходят для этой цели легкоплавкие металлы: свинец, олово, припои, сплав Вуда. Эти металлы мягки, легко обрабатываются слесарным инструментом, хорошо гравируются и отливаются (см. "Наука и жизнь" № 10, 1979 г.). После наращивания гальванического слоя и отделки металл формы выплавляют из готового изделия. Однако наибольшие возможности для изготовления моделей все же представляют диэлектрические материалы. Чтобы металлизировать такие модели, нужно придать их поверхности электропроводность. Успех или неудача в конечном итоге зависят в основном от качества токопроводящего слоя. Слой этот может быть нанесен одним из трех способов. Самый распространенный способ - графитирование, он пригоден для моделей из пластилина и других материалов, допускающих растирание графита по поверхности. Следующий прием - бронзирование, способ хорош для моделей относительно сложной формы, для разных материалов, однако за счет толщины бронзового слоя несколько искажается передача мелких деталей. И, наконец, серебрение, пригодное во всех случаях, но особенно незаменимое для хрупких моделей с очень сложной формой - растений, насекомых и т. п. Выбор токопроводящего слоя зависит от материала, из которого сделан предмет, его конфигурации, фактуры поверхности и, конечно, от имеющихся в распоряжении веществ.

Опыт с лимоном и двумя медными проводами.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Открытия явления электролиза. Сравнение первых гальванических элементов с современными батарейками ведущих фирм мира. Процесс электролиза в расплавах электролитов. Механизм электрического тока в жидких проводниках. Основные гальванические элементы.

    отчет по практике [1,5 M], добавлен 27.05.2010

  • Изучение строения источников тока - источников электрической энергии, в которых действуют сторонние силы по разделению электрических зарядов. Обзор таких источников тока, как гальванические элементы, аккумуляторы, машины постоянного тока, термоэлементы.

    презентация [274,8 K], добавлен 09.06.2010

  • Формула расчета разности потенциалов двух точек электрического поля. Применение электрокардиографии в медицине. Принцип построения электрокардиограмм. Генерация электрических импульсов при работе сердца. Стандартное отведение электродов от конечностей.

    презентация [595,7 K], добавлен 07.04.2013

  • История создания химических источников тока, их классификация, устройство и принцип действия. Виды гальванических элементов: электрические аккумуляторы и топливные устройства. Эксплуатация и регенерация батарей, их основные преимущества и недостатки.

    курсовая работа [11,0 M], добавлен 29.05.2009

  • Краткая биографическая справка из жизни Гальвани, научная деятельность. Опыты по электричеству в XVIII веке. Открытие лейденской банки. Физиология: предмет и методы, значение для медицины, краткая история. Появление электробиологии, правила Гальвани.

    контрольная работа [3,1 M], добавлен 06.06.2013

  • Работа посвящена конструктивному исполнению электродов в первичных, резервных и вторичных химических источниках тока. Марганцево-цинковые элементы с солевым, щелчным электролитом. Ртутно-цинковые элементы и батареи. Технология изготовления электродов.

    реферат [11,7 M], добавлен 04.01.2009

  • Коронный разряд, электрическая корона, разновидность тлеющего разряда; возникает при резко выраженной неоднородности электрического поля вблизи одного или обоих электродов. Подобные поля формируются у электродов с очень большой кривизной поверхности.

    лекция [18,9 K], добавлен 21.12.2004

  • Краткие биографические сведения о великом физике, внесшем огромный вклад в развитие науки М. Фарадее. Первые самостоятельные исследования, научные публикации. Открытие ученым явления электромагнитной индукции, явления вращения плоскости поляризации света.

    реферат [27,0 K], добавлен 18.01.2011

  • Определение потенциала электростатического поля и напряжения (разности потенциалов). Определение взаимодействия между двумя электрическими зарядами в соответствии с законом Кулона. Электрические конденсаторы и их емкость. Параметры электрического тока.

    презентация [1,9 M], добавлен 27.12.2011

  • Электризация тел. Строение атома. Легенда об открытии электризации. Опыты Абрама Иоффе и американского ученого Роберта Милликена. Электрометр Рихмана. Законы электрического тока. Опыты Гальвани. Электрическая батарея и гальванический элемент Вольта.

    реферат [50,8 K], добавлен 23.11.2010

  • Характеристика основных электрических явлений: грозы, шаровой молнии и огней Святого Эльма. Образование молнии при возникновении в облаках разности потенциалов и их разряда. Громовые раскаты - взрывная волна в результате расширения нагретого воздуха.

    презентация [518,7 K], добавлен 01.05.2011

  • Изобретение лампы накаливания, в которой свет вырабатывался в результате поступления электрического тока. Первые осветительные приборы, работающие на электрическом токе. Электрическая свеча Яблочкова и лампа Эдисона. Использование электрической энергии.

    презентация [1,3 M], добавлен 16.10.2011

  • Изучение деления ядер, открытие цепных реакций на деление ядер урана. Создание ядерных реакторов, ядерной энергетики и оружия. Термоядерный синтез легких ядер в звездах. Что должен знать физик-ядерщик. Общие клинические проявления лучевой болезни.

    реферат [16,7 K], добавлен 14.05.2011

  • Исследование особенностей электрического нагрева, печей с теплогенерацией в газообразном рабочем теле при приложении к нему разности потенциалов. Описания печей с теплогенерацией при ударе ускоренного потока электронов о поверхность нагреваемого тела.

    реферат [18,8 K], добавлен 17.10.2011

  • Выражение для емкости резкого p-n перехода в случае полностью ионизированных примесей. Определение величины его барьерной емкости. Расчет контактной разности потенциалов, толщины слоя объемного заряда. Величина собственной концентрации электронов и дырок.

    курсовая работа [150,2 K], добавлен 16.11.2009

  • Характеристики поляризованного света. Свойство двойного лучепреломления. Поляризация света при отражении и преломлении. Вращение плоскости поляризации. Сжатие или растяжение кристаллов. Действие магнитного поля. Угол поворота плоскости поляризации.

    реферат [972,8 K], добавлен 21.03.2014

  • Краткая биографическая справка из жизни Луиджи Гальвани. Успех опыта с лягушкой. Роль Алессандро Вольта в открытиях ученого. Опыты с "животным электричеством" как основа появления электрофизиологии, исследующей электрические явления в живом организме.

    презентация [478,6 K], добавлен 18.12.2015

  • Открытие катодных лучей. Действие катодных лучей на коллекторе. Отклонение катодных лучей под действием внешнего электрического поля. Исследования А.Г. Столетова, Леннарда и Томсона. Коротковолновая граница спектра тормозного рентгеновского излучения.

    презентация [2,9 M], добавлен 23.08.2013

  • Изучение тлеющего газового разряда как одного из видов стационарного самостоятельного электрического разряда в газах. Создание квантовых источников света в люминесцентных лампах. Формирование тлеющего газового разряда при низком давлении газа, малом токе.

    презентация [437,2 K], добавлен 13.04.2015

  • Поперечность электромагнитных волн. Примеры различных поляризаций светового луча при различных разностях фаз между взаимно перпендикулярными компонентами. Вращение плоскости поляризации оптически активными веществами. Применение закона Этьенна Малюса.

    реферат [489,6 K], добавлен 11.08.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.