04.

විදුලි කෝෂ, විද්‍යුත්ගාමක බලය සහ බැටරි

ධාරා විදුලිය ලබා ගැනීමේ මුල් ප්‍රයත්නය වශයෙන් රසායනික විදුලි කෝෂ බිහි විය.1800 වසරේ දී නිපැයුණු වෝල්ටියක කෝෂයේ සිට නවතම ලිතියම් කෝෂය දක්වා ප්‍රාථමික කෝෂත්, ප්ලාස්ටික් ද්විතීය කෝෂත් අතර ඇත්තේ විශාල දියුණුවකි.

මේ අතර ද්විතීය කෝෂයක් ලෙස නිපදවන ලද ඊයම්-අම්ල කෝෂය මඳ දියුණු කිරීමකින් පසුව වුවද තවමත් ජනප්‍රිය,ලාභදායී,විශාල සරල ධාරාවක් ලබාගත හැකි කෝෂයක් ලෙස භාවිතා වේ.

විදුලි කෝෂයක විදුලිය ගමන් කර වීම සඳහා ඇති වන බලය විද්‍යුත් ගාමක බලය යැයි කියනු ලැබේ.විද්‍යුත් ගාමක බලය කෝෂ වර්ගයෙන් වර්ගයට වෙනස් වේ.



විශාල ධාරාවක් ලබා ගැනීමට එක් කෝෂයක විද්‍යුත් ගාමක බලය ප්‍රමාණවත් නොවන නිසා කෝෂ කිහිපයක් ශ්‍රේණි ගතකොට වැඩි වෝල්ටීයතාවයක් සහ වැඩි ධාරාවක් ලබා ගැනේ.මසේ කෝෂ කිහිපයක් එක්කොට කෙරෙන සැකසුමට "බැටරිය" යැයි කියනු ලැබේ.

දැන් අපි මෙම විදුලි කෝෂ වල ක්‍රියාකාරීත්වය පිළිබඳ තොරතුරු සොයා බලමු.....

විදුලි කෝෂ

නොකඩවා විදුලිය ලබා ගැනීමේ රසායනික විදුලි කෝෂයක් මුලින්ම ඉදිරිපත් කරන ලද්දේ 1800 දී අලිසන්ද්‍රෝ ගියුසෙපෙ ඇන්ටෝනියෝ වෝල්ටා නම් ඉතාලි ජාතික විද්‍යාඟයා විසිනි.



ඔහුගේ විදුලි කෝෂය රිදී සහ සින්ක් තහඩු දෙකක් තනුක සල්පියුරික් අම්ලයේ ගිල්වා සාදා තිබුණි.කම්බියකින් රිදී සහ සින්ක් තහඩු සම්බන්ධ කළවිට එතුලින් විදුලි ධාරාවක් ගලා ගියේය.



රිදී වෙනුවට තඹ තහඩුවක් යොදා ගත්තද විදුලි කෝෂය සාර්ථකව ක්‍රියා කරයි.ඉතා පිරිසිදු සින්ක්, තනුක සල්පියුරික් අම්ලයේ දිය වන්නේ නැත.

වෝල්ටියක කෝෂයේ ක්‍රියාකාරීත්වය



තනුක සල්ෆියුරික් අම්ලය

H2SO4 → 2H++ + SO4--

තනුක සල්ෆියුරික් අම්ලය හයිඩ්‍රජන් සහ සල්ෆේට් අයන වශයෙන් ද්‍රාවනයේ පවතී.



සින්ක් තහඩුවක් ද්‍රාවනයට දැමූ විට ඉන් සින්ක් අයන (Zn++) ගිලිහී ද්‍රාවනයට එකතු වේ.මෙසේ ගිලිහෙන සෑම සින්ක් අයනයක්ම ඉලෙක්ට්‍රෝන දෙකක් තහඩුවේ තබා යයි.ඒ සින්ක් තහඩුව සෘණ විභවයක් ලබා ගනී.ද්‍රාවනයට ගිලිහුන සින්ක් අයන තහඩුව වටා ධන විභවභාදනයක් ඇති කරයි.තවදුරටත් සින්ක් ද්‍රාවනයට එකතු වීම ඉන් වැලකේ.

තඹ තහඩුව තනුක සල්ෆියුරික් අම්ලය සහිත ද්‍රාවනයට දැමූ විට සිදුවන්නේ ද්‍රාවනයේ ඇති හයිඩ්‍රජන් අයන (H++) තඹ තහඩුවේ ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගෙන හයිඩ්‍රජන් අණු වශයෙන් පිට වේ.එම නිසා තඹ තහඩුව ධන විභවයක් ලබා ගනී.



වෝල්ටියක කෝෂයේ තඹ තහඩුවට ධන (+) විභවයක්ද, සින්ක් තහඩුවට සෘණ (-) විභවයක්ද ලැබෙන්නේ මේ ලෙසිනි.

මෙලෙස පවතින සින්ක් හා තඹ තහඩු සන්නායකයකින් සම්බන්ධ කළ විට සින්ක් සිට තඹ තෙක් ඉලෙක්ට්‍රෝන ධාරාවක් ගලයි.සම්මත ලෙස මෙය සලකනු ලබන්නේ තඹ (+) වල සිට සින්ක් (-) දක්වා විදුලි ධාරාවක් ගලායාමක් ලෙසය.

ධැවනය



වෝල්ටියක කෝෂය තුල සිදුවන රසායනික ප්‍රතික්‍රියාව මෙලෙස දැක්විය හැක.

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Zn++ අයන SO4-- අයන සමග එකතු වී සින්ක් සල්ෆේට් සෑදෙන අතර හයිඩ්‍රජන් වායුව තඹ තහඩුව වඩා එකතු වේ.මෙසේ තඹ තහඩුව වටා රොක්වන හයිඩ්‍රජන් බුබුළු කෝෂය තුල තවදුරටත් විදුලිය ගලා යාම වලකයි.මෙම ක්‍රියාව ධැවනය ලෙස හැඳින්වේ.මේ නිසා වෝල්ටියක කෝෂය තුලින් වැඩි කාලයක් විදුලිය ලබා ගත නොහැක.

අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය.

විදුලි කෝෂයක් මගින් පරිපථයක ගලන විදුලිය ධාරාවට බාහිරව මෙන්ම අභ්‍යන්තරවද විද්‍යුත් විච්ජේදනය නිසා ප්‍රතිරෝධයක් පවතී.එම නිසා ප්‍රාථමික කෝෂ වලින් විශාල විදුලි ධාරාවක් ලබා ගත නොහැක.(ආසන්න වශයෙන් ලබා ගත හැකි උපරිම ධාරාව 250mA පමණ වේ.)

විද්‍යුත් ගාමක බලය

විදුලි කෝෂයක ධන හා සෘණ අග්‍ර අතර හට ගන්නා විදුලිය ගමන් කර වීමේ බලය විද්‍යුත් ගාමක බලය ලෙස හැඳින්වේ.කෝෂයක ඇතිවන විද්‍යුත් ගාමක බලය එම කෝෂය සඳහා යොදා ගන්නා ඉලෙක්ටෝඩ (+ හා - අග්‍ර)මත රඳා පවතී.(වෝල්ටියක කෝෂයේ නම් තඹ හා සින්ක් මතය)



පහත වගුවේ මූල ද්‍රව්‍යවල විද්‍යුත් ගාමක බලය දක්වා ඇත.මෙය විද්‍යුත් ගාමක ශ්‍රේනිය ලෙස හඳුන්වයි.