小实验:电池内部电压
| 将锌板和铜板浸入稀硫酸溶液中后，硫酸与锌发生化学反应，锌板带负电，附近溶液带正电，在锌板与硫酸溶液相接触处产生了一种偶电层，锌板的电势低于靠近锌板的溶液的电势。铜板与硫酸也发生了化学反应，铜板带正电，附近溶液带负电，在铜板与硫酸溶液接触处也产生了一种偶电层，铜板的电势高于靠近铜板的溶液的电势。在两个偶电层的区域内部产生了静电场，方向均从正指向负。当该区域内的离子所受静电力与化学力（非静电力）相平衡时，化学反应停止，这样就形成了铜板为正极、锌板为负极电池。此时两极间的电势差等于由于非静电力作用在两极与溶液接触处产生的电势跃迁之和，即等于电源的电动势。溶液内部无电场存在，电势处处相等。 当K闭合后，偶电层内静电场迅速减弱，同时在电池外部电路和溶液内部迅速建立起电场。在电场力作用下，在外电路中，正电荷从正极向负极移动，在内电路中，正电荷从靠近电池负极的区域向靠近电池正极的区域移动。正电荷从负极移入靠近负极的溶液中以及从靠近正极的溶液中移到正极上都是依靠化学力做功来完成的，因此在正极和负极处均发生了电势跃变。整个闭合电路中电势的变化规律。此时正极的电势高于负极，但电池溶液内部电场的方向是从负极指向正极的。 |