Основы электротехники сильных токов. Электрические и магнитные явления, страница 16

■ Для того, чтобы иметь возмож­ность судить о силе тока в цепи, включим в эту цепь гальванометр д. Такой сосуд с двумя однородными'^! (одинаковыми) электродами, ко­нечно, нельзя назвать гальваниче­ским элементом, так как он не обладае» -никакой электродвижу­щей силой.

Если мы замкнем цепь выклю­чателем К, то заметим, что стрелка гальванометра сначала отклонится

жа большой угол, что укажет на большую величину силы тока в цепи;
затем через несколько секунд сила тока в цепи начнет уменьшаться.
Такое уменьшение силы токй^ объясняется явлением поляризации
электродов.»

Дело в том, что при прохождении тока через жидкость происходит выделение пузырьков газа на электродах, причем на одной платиновой пластинке т, соединенной с—отрицательным полюсом батареи, вы­деляется водород, а другая пластинка и покрывается пузырьками кислорода. Таким образом, после прохождения, тока щастинки тип уже не будут однородны, а, потому сосуд А сам становится гальвани­ческим элементом, обладающим электродвижущей силой, причем положи­тельным полюсом является пластинка щ покрывающаяся пузырьками кислорода, а отрицательным полюсом -4- пластинка т, покрывающаяся, пузырьками водорода.

Итак, вследствие поляризации электродов ■ сосуд А обратился в элемент, обладающий электродвижущей силой поляризации, при­чем не трудно видеть, что электродвижущая сила поляризации на­правлена прямо противоположно электродвижущей силе батарей Ё. И, следовательно, сила тока в цепи будет зависеть не только от ,.электродвижущей силы одной батареи Д но от разнести электродви-

где 7?, — внешнее 'сопротивление всей цепи, a i?₀ — внутреннее сопро­тивление всей батареи.

Для того чтобы убедиться на опыте в существовании электро­движущей силы поляризации, пропустим через сосуд А электриче­ский ток и после того, как пластины т и п в сосуде Л будут поля­ризованы, удалим батарею и соединим пластины тип между собой и с гальванометром д так, как показано на рис. 77. В этом случае электродвижущая сила поляризации создаст в цепи электрический" ток обратного направления, на что нам укажет стрелка гальвано­метра. Сила з!того тока, называемого обычно вторичным током, будет быстро ослабевать, и, наконец, ток совсем гтокиатится. когда обе пластинки станут снова однородными (без пузырьков кислорода и водорода на них).

Явление поляризации наблюдается
и в гальванических элементах, вслед­
ствие чего электродвижущая сила эле­
мента начинает уменьшаться. Для избе­
жания этого в состав элемента вводят
особое" вещество, называемое деполя­
ризатором, которое содержит* в себе
большое количество кислорода. Этот
кислород, выделяющийся из деполяризатора, и препятствует пузырькам
водорода покрывать положительный электрод. Деполяризатором могут
служить как,твердые, так и жидкпе вещества. Так, например, в эле­
менте Лекланше деполяризатором служит перекись марганца, а в
элементе Даниэля деполяризатором служит насыщенный раствор модного
■купороса.                                            ^v         /                                ■        \    ■    ■

,  § 31v Устройство гальванических элементов.

¹ В настоящее время существует очень много рйзных гальванических
элементов, отличающихся друг от друга как по устройству электродов,
так и по составу жидкости. Имеются элементы и с двумя жидкостями,
в которых приняты меры \ тому, чтобы эти жидкости не могли сме-f
шаться; в этих элементах одна из жидкостей служит деполяриза­
тором.                                                             1                                                            '

Мы рассмотрим здесь только наиболее распространенные элементы.

Элемент Леклапше является одним из самых простых и ежых распространенных элементов, применяемых, между прочим, в домашних звонковых установках.

Положительным электродом у него служит угольная плитка (кокс), а отрицательным электродом — цинк;, жидкостью же явдяетоя раствор нашатыря.

На рис. 78 изображен элемент Лекланше;¹ электродвижущая сила элемента Лекланше равна 1,4 вольта, а внутреннее сопротивление равно 0,5 ома. Следует однако иметь в виду, что с течением времен» внутреннее сопротивление элемента увеличивается и доходит до 3 и даже 5 ом.

Положительный электрод (анод), как уже было указано, состоит из коксовой (угольной) пластины, к которой с обеих сторон прилегают так называемые агломераты, т. е. пластины, спрессованные из смеси кокса и перекиси марганца, к которой для скрепления прибавляется шеллак. Агломераты имеют назначение служить в качестве деполя­ризатора.

Отрицательный электрод (катод) имеет вид цилиндрической па­лочки, отлитой из цинка. Между цинковой палочкой и пластиной агломерата помещают деревянную или фарфоровую прокладку, пре­дохраняющую соединение их друг с другом внутри элемента.

В стеклянную банку элемента налипают на две трети высоты насыщенный раствор нашатыря, причем на 1 литр воды берут 500 грамм нашатыря в кусках или в виде порошка.

При замыкании внешней цепи элемента Лекланше в цепи появится электрический ток, но месте с тем, несмотря на присутствие деполя­ризатора, элемент будет поляризоваться, вследствие чего его электродвижущая сила, а значит сила тока в цепи, начнет уменьшаться. Если же разомкнуть цепь на несколько времени , как говорят, дать элементу отдохнуть  то он снова при замыкании будет действовать с прежней силой. Таким образом, элемент Лекланше не годится для установки в тех случаях, когда электрическая цепь должна быть замкнута на продолжительное время, но он прекрасно работает в тех случаях, когда ему приходится работать непродолжи­тельное время с промежутками отдыха, например, в цепи электрических звонков и других сигнальных приборов.

Когда цепь элемента не замкнута, цинк не расходуется; при дей­ствии же элемента цинк понемногу растворяется и покрывается белой ползучей солью, которая поднимается вверх по стенкам стакана. По­этому приходится палочки цинка временами чистить и по мере срабаты­вания заменять новыми.