من هو مخترع البطارية الكهربائية ؟

بطارية كهربائية

تعتمد العديد من الأجهزة على البطارية الكهربائية ، وتأتي بأشكال وأحجام مختلفة ، فهناك بطارية كهربائية صغيرة كالتي تستخدم في ساعة اليد ، وهناك بطارية كهربائية متوسطة الحجم كالتي تستخدم في المصباح الكهربائي. . وساعة حائط.

توجد بطارية كهربائية كبيرة مثل تلك المستخدمة في السيارة أو القارب أو مولد الكهرباء ، وجميع الأحجام تشترك في خاصية واحدة وهي تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية نتيجة حدوث تفاعلات مرتبطة بها. الأكسدة والاختزال في الخلية الكهربائية تلقائيًا.

مخترع البطارية الكهربائية.

اخترع أليساندرو فولتا ، “مواطن إيطالي” ، البطارية الكهربائية في عام 1799 م. وتتكون مكونات هذه البطارية ، التي اخترعها ، من قرص نحاسي وقرص من الزنك محاط بقطعة قماش مشبعة بمحلول ملحي مثل الإلكتروليت. ، وتميزت بالقوة الدافعة المنخفضة.

عمل المخترع الإيطالي على تجميع مجموعة من الخلايا للحصول على القوة العظمى للمحرك الكهربائي والتي تعرف بعمود فولتا.

كيف تعمل البطارية الكهربائية؟

تنتج الخلية الكهربائية طاقة كهربائية ، تتكون من قطبين ، أحدهما سالب والآخر موجب ، بالإضافة إلى المنحل بالكهرباء المعروف بالإلكتروليت ، والذي يقع بين طرفي البطارية ، يكون الإلكتروليت أحد المواد الكيميائية أو خليط من منتجات كيماوية في صورة سائلة أو معجون توصل الطاقة الكهربائية.

نتيجة لحدوث تفاعلات كيميائية في الخلية الكهربائية ، تمر الإلكترونات من القطب السالب للبطارية عبر الأداة التي تشغل القطب الموجب ، ويتم استخدام البطارية كأحد مصادر الكهرباء عن طريق توصيل الخرج المستهلك بـ القطب الموجب والسالب للبطارية.

بطارية جافة

هناك نقاط اختلاف بين البطارية الجافة والبطارية السائلة من حيث الوسائل والمواد لصنع القطبين الموجب والسالب للبطارية ، لكنها متشابهة في طريقة الاستخدام.

كما أنه يختلف في مادة المنحل بالكهرباء ؛ هناك بطارية جافة مشهورة جدًا تُعرف باسم خلية Laclanche نسبة لمخترعها ، أو بطارية الزنك.

هذا النوع من البطاريات مصنوع من قضيب الكربون الذي يمثل القطب الموجب ، وغطائه من الزنك أو ما يعرف بالزنك والذي يمثل القطب السالب ، والعجين المكون من كلوريد الأمونيوم الذي يخلط فيه الإلكتروليت.

مع فاصل الأغشية الرقيقة بين القطبين السالب والموجب للبطارية ، ومن خارج الخلية يتم تغطيتها بطبقة عازلة للحفاظ عليها من درجة حرارة الهواء ، وقوة التدفق الكهربائي لهذا النوع من البطاريات 1.5 فولت.

في أواخر السبعينيات ، استبدلت العديد من البلدان بطارية Laclanche بأحد البطاريات الأخرى التي تتميز بوقت تشغيل أطول وأداء متميز ، خاصة عند التشغيل في درجات حرارة محيطة عالية.

هذه البطارية القلوية هي “المنغنيز”. والتي اخترعها لويس أوري الذي يحمل الجنسية الأمريكية ، والجدير بالذكر أنه من أكثر البطاريات انتشارًا اليوم.

تصنع الولايات المتحدة بطارية قلوية “المنجنيز” في 80٪ من إجمالي تصنيع البطاريات الأولية ، حيث تتميز باحتفاظها بالسائل بالداخل عند نفادها وانتهاء صلاحيتها.

بالإضافة إلى حقيقة أنه يعمل لفترة طويلة منذ أن بدأ استخدامه مقارنة بالبطاريات الأخرى ، إلا أنه لا يوجد سوى عيب في تكلفته العالية.

تتكون بطاريات “المنغنيز” القلوية من قطبين رئيسيين ، القطب “السالب” الأول مصنوع من الزنك (الزنك) ، والقطب “السالب” الثاني مصنوع من (ثاني أكسيد المنغنيز) ، ويتم وضع القطبين مع إلكتروليت قلوي. إنها مصنوعة من هيدروكسيد البوتاسيوم وهذا هو سبب تسميتها بالبطاريات القلوية.

البطاريات الأساسية والثانوية

تُعرف البطاريات الأولية باسم بطاريات الزنك (الكربون) ، وهي بطاريات قلوية لا يتم إعادة شحنها بعد أن تكون فارغة (أي أن الطاقة الناتجة عن التفاعل الكيميائي تعمل على إنتاج الكهرباء بمجرد أن تبدأ في النفاد).

لا تقبل إعادة الشحن مثل بطاريات الهاتف المحمول ، فهي تستخدم مرة واحدة فقط ثم تستبدل بأخرى جديدة.

أما بالنسبة للبطارية الثانوية ، فيتم استخدامها عدة مرات بعد نفادها بإعادة الشحن ، كما يتم استبدالها ، ولكن بعد انخفاض كفاءتها وأدائها حيث يتم استخدامها وشحنها عدة مرات.

أثناء تفريغها ، تبدأ المواد الكيميائية في التفاعل لإنتاج الطاقة الكهربائية ، ويمكن البدء في شحنها عن طريق توصيلها بمصدر الكهرباء الخارجي المناسب لتعكس التفاعلات التي حدثت معها.

من أمثلة البطاريات الثانوية بطاريات النيكل والكادميوم وبطاريات الليثيوم أيون ، والتي تستخدم في الهواتف المحمولة والسيارات والأجهزة الحديثة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والكاميرات الرقمية.

عمر مخترع البطارية الكهربائية.

ولد الفيزيائي أليساندرو فولتا (مخترع البطارية الكهربائية) عام 1745 م في الدولة الإيطالية ، وكان يدرس في إحدى المدارس الإيطالية المعروفة باسم (مدرسة كومو) ، وكان ملحقًا بدراسة الكيمياء ، وكان تمكن من اكتشاف غاز الميثان ، وتمكن من فصله.

ولد مخترع البطارية الكهربائية في 18 فبراير 1745 م في كومو بإيطاليا ، وينتمي لعائلة نبيلة ثرية.

حيث كان والده أحد الشخصيات المبذرة للغاية ، والذي وافته المنية عندما كان في السابعة من عمره ، وكان لديه 6 أشقاء ، وبعد وفاة والده ، ذهب فولتا للعيش مع عمه للانضمام إلى خدمة الكنيسة.

ثم استطاع أن يخترع البطارية الكهربائية ، ذلك الاختراع الذي روج له بطريقة مميزة ، كما أعجب به نابليون بونابرت ، الذي دعاه إلى المعهد الفرنسي ليقدم لجميع الأعضاء جميع الاختراعات التي حققها هناك ، وكان هو قادرة على الحصول على العديد من الجوائز والأوسمة.

إنجازات أليساندرو فولتا

هناك العديد من الإنجازات التي حققها الفيزيائي أليساندرو فولتا ، من بينها ما يلي:

• واصل مخترع البطارية الكهربائية البحث العلمي الذي أعده عام 1771 م ، وبعد قراءة البحث العلمي الذي أعده جوزيف بريستلي حول الطاقة الكهربائية ، تأكد من أن العديد من الاكتشافات التي تمكن من تحقيقها قد تمت من قبل آخرين. .
• في عام 1774 م ذهب أليساندرو للتدريس في مدرسة كومو لتعليم الطلاب علوم مختلفة.
• في عام 1775 م شرح مخترع البطارية الكهربائية لجوزيف بريستلي برسالة أرسلها إليه ، الاختراع الذي يمكن أن يحققه وهو جهاز يوفر طاقة كهربائية ثابتة وإمكانية نقل الكهرباء إلى أجسام أخرى. من خلال هذا الجهاز.
• كان القصد من هذه الرسالة التأكد مما إذا كان الاختراع جديدًا أم لا ، فأخبرته أن العالم يوهان ويلكي كان قادرًا على اكتشاف جهاز مشابه له عام 1762 م ، لكنه شجعه على مواصلة تجاربه.
• في عام 1776 بعد الميلاد ، تمكن أليساندرو من عزل غاز الميثان وفصله ، حيث اكتشف أنه إذا كان موجودًا في إحدى الحاويات المغلقة واختلط بالهواء الهوائي ، فقد ينفجر إذا كان بالقرب من شرارة كهربائية.
• اقترح أليساندرو أن الأجهزة المستخدمة لتوليد الكهرباء في انفجار غاز الميثان يمكن استخدامها لإرسال هذه الشرارات عبر المدن السلكية.
• بعد ذلك ، استخدمه في جهازه الصغير (مقياس اليود) ، الذي يقيس نسبة الأكسجين لتحديد ما إذا كان لائقًا للتنفس أم لا.
• في عام 1778 م تم تعيين فولتا مديرًا لقسم الفيزياء التجريبية في جامعة بافيا واستطاع أن يستمر في هذا المنصب لمدة أربعين عامًا.
• كتب في عام 1782 بعد الميلاد عن المكثفات التي صنعها ومساهمته في دراسة الظواهر الكهربائية المختلفة واختراع المكشاف الكهربائي عالي الحساسية المسؤول عن التقاط وقياس الشحنة الكهربائية.