高校化学の教材;分子と結晶模型の「ベンゼン屋」

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湯口 秀敏@ Re:明けましておめでとうございます…2022年記事ランキング(01/01) 素晴らしい、継続は力なり、ですね。
2021.04.26
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テーマ: 化学(317)
カテゴリ: 授業
先日の講義実験でダニエル電池を実験しているとき
素焼き容器中の銅板をそのまま動かさず、
ビーカー中の亜鉛板を遠ざけるとモーターの回転が遅くなり、
亜鉛板を素焼き容器に近づけるとモーターの回転が速くなりました。


モーターを外して、起電力をテスターではかると亜鉛板を動かしても起電力は変わりません。しかし、モーターをつなぐと起電力に変化が出ます。
どうしたことでしょう!?
<電流が大きくなると電池は電圧が低下する>
起電力(理論上の電圧) 2V のある電池に、
5.0Ω の抵抗器をつなげると 0.2A の電流
オームの法則 V = RI から考えると (2V ÷ 5Ω =) 0.4A の電流 が流れるはず。
0.2A しか流れてないのでこの電池の 実質的な電圧は (0.2A × 5Ω =) 1V になっています。

<原因は電池の内部抵抗>
この電池の性能低下は、 電池の内部に抵抗があ る、とみなすと説明ができます。
この抵抗を 内部抵抗 といいます。


<ダニエル電池で極板を離すと内部抵抗は大きくなる>

電池の極板は電解質溶液で隔てられています。
電解質溶液の抵抗値は極板間の距離が離れると大きくなります。

V(測定電圧地)=E(起電力)-r(内部抵抗)xI(電流)  を考えると
極板間の距離が離れるとr(内部抵抗)が増える
したがって、電圧降下rIの値が増えます。
こんなことから
どんな電池でも、正極・負極の電極間距離を短くする工夫がなされています。





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最終更新日  2021.04.26 11:40:02
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