קורס בתורת החשמל מאת יוסי יאשי

(The electric cell - an energy source for direct voltage)

תא חשמלי הנו התקן הממיר אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית. הוא משמש מקור אנרגיה למתח ישר כדוגמת סוללה, מצבר, ותפקידו להפריד בין המטענים החיוביים לבין השליליים ובכך ליצור הפרש פוטנציאלים קבוע בין שני הדקיו. באופן כללי, התא החשמלי הבסיסי כולל שתי אלקטרודות מסוג שונה, למשל אחת מנחושת (ראו קתודה באיור 2.1) ואחת מאבץ (ראו אנודה באיור 2.1). אלקטרודות אלה שורות בתמיסת מי מלח וכתוצאה מכך מתרחש תהליך כימי, הגורם לאלקטרודה אחת (נחושת) לאבד אלקטרונים, ולאלקטרודה אחרת (אבץ) לקבל אלקטרונים. כך שבאופן מעשי אלקטרודת הנחושת נטענת במטען חיובי, ואילו אלקטרודת האבץ נטענת במטען שלילי.

כשנחבר מוליך לאותו תא חשמלי (בין שתי האלקטרודות) נגרום לתנועת מטענים מן האלקטרודה השלילית (הדק שלילי) אל האלקטרודה החיובית (הדק חיובי).

הסיבה לכך קשורה במגמת השדה החשמלי שקיימת במוליך המחבר בין שתי האלקטרודות. קווי השדה החשמלי הם מן האלקטרודה החיובית אל האלקטרודה שלילית (כפי שתואר בפרק 1.5). כל מטען בוחן שיוצב שם, יפעל עליו כוח ככיוון השדה, כלומר להדק השלילי. אבל, האלקטרון נושא מטען שלילי (הפוך למטען הבוחן), לכן הוא ינוע לכיוון ההדק החיובי. זו הסיבה שתנועת האלקטרונים היא תמיד מן ההדק השלילי להדק החיובי.

מעניין אתכם כיצד אפשר לייצר אנרגיה חשמלית (תא חשמלי) מלימון? לחצו כאן

חשוב לציין כי תנועת האלקטרונים במוליך היא אמנם מן ההדק השלילי להדק החיובי, וזו אכן מגמת הזרם האמיתית במוליך. אך, מסיבות היסטוריות, כיוון הזרם המוסכם הנו מן ההדק החיובי להדק השלילי. בעבר הרחוק סברו שהזרם החשמלי הוא תנועה של מטענים חיוביים, סברה שכאמור התגלתה כלא נכונה.

אנו  נפעל על פי הכיוון המוסכם של הזרם החשמלי בכל הקורס הזה – כיוון הזרם הוא מן ההדק החיובי להדק השלילי!

•   הקודם                                                                                                                           
•   המשך