الخلية الجلفانية، أو ما يُعرف أحيانًا بالخلية الكهروكيميائية، هي جهاز يحوّل الطاقة الكيميائية المخزّنة في المواد المتفاعلة إلى طاقة كهربائية. تُستخدم هذه الخلايا في العديد من التطبيقات اليومية مثل تشغيل الأجهزة الإلكترونية، المصابيح، وأجهزة التحكم عن بُعد.
ما هي الخلية الجلفانية؟
الخلية الجلفانية هي خلية كيميائية تتكون من قطبين كهربائيين مختلفين وغالبًا ما يكونان مصنوعين من معادن مختلفة، وموصل يربط بينهما، ومحلول كيميائي يُعرف بالإلكتروليت. عند توصيل الدائرة الكهربائية، يحدث تفاعل كيميائي بين المعادن والإلكتروليت، مما يؤدي إلى تدفق الإلكترونات من القطب السالب إلى القطب الموجب، مكونًا تيارًا كهربائيًا.
مكونات الخلية الجلفانية:
القطب الموجب (+): هو القطب الذي يجذب الإلكترونات الناتجة عن التفاعل الكيميائي.
القطب السالب (-): هو القطب الذي يحرر الإلكترونات نتيجة تفاعل الأكسدة.
المحلول الإلكتروليتي: وهو محلول يحتوي على أيونات تساعد في انتقال الشحنة داخل الخلية.
سلك موصل: يربط بين القطبين ويسمح بتدفق الإلكترونات وتكوين الدائرة الكهربائية.
- الاجابة : البطارية.
كيفية إنتاج التيار الكهربائي:
عند حدوث التفاعل الكيميائي بين المعادن والإلكتروليت:
الأكسدة تحدث عند القطب السالب، فتفقد ذرات المعدن إلكترونات.
الاختزال يحدث عند القطب الموجب، فتستقبل الإلكترونات.
هذه العملية تنتج تيارًا كهربائيًا يمكن استخدامه لتشغيل الأجهزة.
البطاريات: أكثر من خلية في عبوة واحدة
عندما يتم دمج أكثر من خلية جلفانية في عبوة واحدة، فإننا نحصل على بطارية.
كل خلية تضيف جهدًا كهربائيًا للبطارية، وبالتالي تزداد القدرة على تشغيل الأجهزة الأكبر.
مثال: بطاريات AA تحتوي على خلية واحدة، بينما بطاريات السيارة تحتوي على عدة خلايا متصلة لتوفير جهد أعلى.
أنواع البطاريات الشائعة:
البطاريات الجافة: مثل بطاريات AA وAAA، تحتوي على محلول لزج بدلاً من السائل.
البطاريات الرطبة: مثل بطاريات السيارات، تحتوي على محلول سائل من حمض الكبريتيك والماء.
البطاريات القابلة للشحن: يمكن إعادة شحنها عدة مرات عن طريق تطبيق تيار كهربائي عكسي.
الخلية الجلفانية هي الوحدة الأساسية لإنتاج الكهرباء من تفاعل كيميائي. وعند دمج عدة خلايا في عبوة واحدة، نحصل على بطارية تستطيع توفير طاقة أكبر لتشغيل الأجهزة المختلفة. فهم هذه الخلايا يساعدنا على تحسين استخدام الطاقة وتطوير مصادر طاقة أكثر كفاءة.
