General Science : Electric Cells – Types, Structure and Working Explained

 Electric Cell Working Principle | Anode, Cathode, Electrolyte 

విద్యుత్తు ఘటాలు (Electric Cells) – నిర్మాణం, రకాలు, పనిచేసే విధానం

విద్యుత్తు శక్తిని నిల్వ చేయడానికి మనం ఉపయోగించే ముఖ్యమైన పరికరం విద్యుత్తు ఘటం (Electric Cell). ఇది రసాయన శక్తిని విద్యుచ్ఛక్తిగా మార్చే పరికరం. ప్రతి బ్యాటరీలో ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ విద్యుత్తు ఘటాలు ఉంటాయి. విద్యుత్తు ఘటాన్ని మొదట Alessandro Volta 1800లో కనుగొన్నారు. అందుకే వోల్టేజ్‌కు ప్రమాణం వోల్ట్ (Volt) అని పేరు వచ్చింది.

విద్యుత్తు ఘటం అంటే ఏమిటి?

విద్యుత్తు ఘటం మూడు ముఖ్య భాగాల కలయికతో ఉంటుంది:

1. రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌లు

   • ఆనోడ్ (Anode) – రుణ ధ్రువం
   • క్యాథోడ్ (Cathode) – ధన ధ్రువం

2. విద్యుత్తు విశ్లేష్యం (Electrolyte)
   ఇది రసాయన ద్రావణం. దీనిలో అయాన్లు కదలడం ద్వారా విద్యుత్తు ఉత్పత్తి అవుతుంది.

3. బాహ్య వలయం (External Circuit)
   ఇది విద్యుత్తు ప్రవాహాన్ని ఉపయోగించే భాగం.

విద్యుత్తు ఘటంలో పనిచేసే సూత్రం

• విద్యుత్తు విశ్లేష్యంలో ధన అయాన్లు, రుణ అయాన్లు ఉంటాయి
• ఇవి వ్యతిరేక దిశల్లో కదులుతాయి అని Michael Faraday వివరించాడు
• రసాయన చర్యల వల్ల ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం ఏర్పడుతుంది
• ఈ భేదం వల్లే విద్యుత్తు ప్రవాహం జరుగుతుంది
• ఏకాంక రుణావేశాన్ని ధన ధ్రువం నుండి రుణ ధ్రువానికి కదిలించడానికి రసాయన బలం చేసే పనినే విద్యుచ్ఛాలక బలం (EMF) అంటారు. EMF ప్రమాణం: వోల్ట్

విద్యుత్తు ఘటాల రకాలు

విద్యుత్తు ఘటాలు ప్రధానంగా 4 రకాలుగా విభజించబడతాయి:

1. వోల్టా ఘటం

2. లెక్లాంచి ఘటం

3. నిర్జల ఘటం (Dry Cell)

4. బైక్రోమేట్ ఘటం

1️⃣ వోల్టా ఘటం (Voltaic Cell)

ఇది మొట్టమొదటి విద్యుత్తు ఘటం. దీనిని Alessandro Volta తయారు చేశాడు.

భాగాలు:

• ధన ఎలక్ట్రోడ్ → కాపర్ (Cu)
• రుణ ఎలక్ట్రోడ్ → జింక్ (Zn)
• విద్యుత్తు విశ్లేష్యం → సజల సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం (H₂SO₄)

లోపాలు:
🔸 స్థానిక చర్య (Local Action) – జింక్ లోని మలినాలు రసాయన చర్యకు గురై ఘటం పనితీరు తగ్గిస్తుంది
🔸 ధ్రువకరణం (Polarization) – హైడ్రోజన్ వాయువు కాపర్ పై చేరి విద్యుత్తు ప్రవాహాన్ని అడ్డుకుంటుంది

2️⃣ లెక్లాంచి ఘటం (Leclanché Cell)

ఈ ఘటాన్ని Georges Leclanché 1857లో రూపొందించాడు.

భాగాలు:

• ధన ఎలక్ట్రోడ్ → కార్బన్ కడ్డీ
• రుణ ఎలక్ట్రోడ్ → జింక్ (పాదరసం పూతతో)
• విద్యుత్తు విశ్లేష్యం → అమ్మోనియం క్లోరైడ్ ద్రావణం
• ఆక్సీకరణి → మాంగనీస్ డైఆక్సైడ్ + కార్బన్ పొడి

EMF ≈ 1.46 వోల్ట్
ఇది ఎక్కువగా విరామాలతో ఉపయోగించాలి.

3️⃣ నిర్జల ఘటం (Dry Cell)

ఇది లెక్లాంచి ఘటానికి అభివృద్ధి చేసిన రూపం. దీనినే మనం సాధారణంగా బ్యాటరీ అని పిలుస్తాం.

భాగాలు:

• ధన ఎలక్ట్రోడ్ → కార్బన్ రాడ్
• రుణ ఎలక్ట్రోడ్ → జింక్ డబ్బా
• విద్యుత్తు విశ్లేష్యం → అమ్మోనియం క్లోరైడ్ పేస్ట్
• ఆక్సీకరణి → మాంగనీస్ డైఆక్సైడ్

వినియోగాలు:
📻 రేడియోలు
🕰 గడియారాలు
🎮 రిమోట్లు
🔦 టార్చ్ లైట్లు

4️⃣ బైక్రోమేట్ ఘటం (Bichromate Cell)

దీనినే డైక్రోమేట్ సెల్ అని కూడా అంటారు.

భాగాలు:

• ధన ఎలక్ట్రోడ్ → కార్బన్
• రుణ ఎలక్ట్రోడ్ → జింక్
• విద్యుత్తు విశ్లేష్యం → పొటాషియం డైక్రోమేట్ + సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం

EMF ≈ 2 వోల్ట్
ఇది ప్రయోగశాలల్లో మరియు పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు.

 

Real Also : 

General Science : Electric Cells Questions with Answers 

Previous

Next