Номер 6, страница 78 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

6. Что общего и различного у обычной батарейки и аккумулятора?

Обычная батарейка (гальванический элемент) и аккумулятор (вторичный источник тока) — это химические источники электрического тока, предназначенные для питания различных устройств. Несмотря на частое внешнее сходство и схожую сферу применения, между ними существуют фундаментальные различия, основанные на природе протекающих внутри них химических процессов.

Общее

Батарейки и аккумуляторы имеют ряд общих характеристик, из-за которых их часто путают:

• Принцип действия: И те, и другие преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую за счет протекания окислительно-восстановительных реакций.
• Назначение: Оба устройства служат автономными источниками питания для широкого спектра портативных электронных устройств: пультов дистанционного управления, фонариков, игрушек, часов, фотоаппаратов и многих других.
• Конструкция: Они имеют схожее базовое устройство, включающее два электрода с разным потенциалом (положительный полюс, или катод, и отрицательный полюс, или анод), разделенные электролитом. Многие из них выпускаются в стандартных типоразмерах (например, AA, AAA, C, D, "Крона"), что обеспечивает их взаимозаменяемость в устройствах.
• Основные электрические параметры: Оба типа источников тока характеризуются такими параметрами, как напряжение (В, вольт) и ёмкость (А·ч, ампер-час).

Ответ: Общим для батарейки и аккумулятора является то, что они оба являются химическими источниками тока, которые преобразуют химическую энергию в электрическую. Они имеют схожую конструкцию с двумя полюсами (+ и -) и используются для питания портативных устройств в одинаковых типоразмерах.

Различное

Ключевые различия определяются обратимостью химических процессов внутри элементов:

• Возможность перезарядки (обратимость реакций): Это самое главное отличие.
  • В обычной батарейке (первичном элементе) химические реакции необратимы. После того как реагенты, запасенные на заводе, полностью израсходуются, батарейка "садится" и не подлежит восстановлению. Ее необходимо утилизировать.
  • В аккумуляторе (вторичном элементе) химические реакции обратимы. Пропуская через разряженный аккумулятор электрический ток от внешнего источника (процесс зарядки), можно запустить обратную химическую реакцию и восстановить его первоначальное состояние, то есть "зарядить" его снова.
• Количество циклов использования: Батарейка рассчитана только на один цикл разряда. Аккумулятор же может выдерживать от нескольких сотен до нескольких тысяч циклов "заряд-разряд" в зависимости от его типа и условий эксплуатации.
• Стоимость: Одна батарейка стоит значительно дешевле одного аккумулятора того же размера. Однако, учитывая многократность использования, в долгосрочной перспективе аккумуляторы (вместе с покупкой зарядного устройства) оказываются гораздо более экономически выгодными.
• Номинальное напряжение: Стандартное напряжение для большинства бытовых солевых и щелочных (алкалиновых) батареек (типа АА или ААА) составляет $1.5В$. У самых распространенных аккумуляторов тех же форматов (никель-металлгидридных, Ni-MH) номинальное напряжение ниже — $1.2В$. Для некоторых чувствительных к напряжению приборов эта разница может быть критичной.
• Саморазряд: Аккумуляторы, особенно старых типов, имеют более высокий уровень саморазряда — они теряют часть своей энергии при хранении, даже если не используются. Качественные щелочные батарейки могут хранить заряд годами с минимальными потерями.
• Экологический аспект: Многоразовое использование аккумуляторов значительно снижает количество опасных отходов по сравнению с одноразовыми батарейками, что делает их более предпочтительным выбором с точки зрения экологии.

Ответ: Основное различие заключается в том, что аккумуляторы являются многоразовыми (перезаряжаемыми) источниками тока благодаря обратимости химических реакций, в то время как батарейки — одноразовые. Также они отличаются по стоимости в расчете на цикл использования, номинальному напряжению (обычно $1.2В$ у аккумуляторов против $1.5В$ у батареек), скорости саморазряда и степени воздействия на окружающую среду.