Dúvidas sobre baterias e pilhas

13 de agosto, 2015 às 9:56 | Postado em Eletricidade

Professor, tenho algumas dúvidas sobre baterias e pilhas:

1- Por que uma pilha, com o tempo e uso, fica descarregada?

2- Como que um celular é recarregado?

3- por que os elétrons livres circulam do polo negativo para o positivo da pilha pelo circuito e não por dentro dela? Obrigado

Em baterias e pilhas acontecem processos físico-químicos que liberam energia (quando a pilha ou bateria “descarrega”) capaz de gerar uma força NÃO eletrostática sobre os portadores, cargas com mobilidade no interior das mesmas.

As cargas com mobilidade DENTRO da pilha ou bateria são íons e dos dois tipos (positivos e negativos). Portanto DENTRO da bateria a corrente acontece envolvendo entidades microscópicas diferentes daquelas que encontramos nos condutores metálicos. Vide por exemplo https://en.wikipedia.org/wiki/Galvanic_cell .

Independentemente de quem sejam efetivamente as cargas livres em uma bateria ou pilha, lhes são aplicadas forças NÃO eletrostáticas em oposição às forças eletrostáticas que lá existem também. Estas forças não eletrostáticas, quando há corrente, podem realizar um trabalho positivo (motor) sobre as cargas livres, contra o trabalho das forças eletrostáticas, explicando o aumento da energia potencial eletrostática. Na parte externa à bateria, caso haja apenas condutores (metálicos ou não), a força eletrostática realiza trabalho positivo sobre as cargas livres e elas então perdem a energia eletrostática ganha devido à bateria.

Portanto, enquanto uma bateria ou pilha alimenta um circuito externo a ela, a energia eletroquímica estocada nos componentes da fonte  diminui, “descarregando” a pilha ou bateria.

Algumas pilhas e baterias são “recarregáveis”, isto é, se a força eletrostática interna à fonte realizar trabalho positivo (motor) sobre as cargas livres, parte deste trabalho resulta em aumento da energia eletroquímica pois os processos físico-químicos que lá dentro ocorrem são revertidos, estocando energia. Mas para que tal aconteça deve-se aplicar, com auxílio de uma fonte externa (“carregador”) , uma diferença de potencial elétrico entre os terminais da pilha ou da bateria maior do que a sua força eletromotriz.

Finalmente um comentário sobre as aspas em “carregar” e “descarregar”. Estas duas palvras NÃO devem ser interpretadas como “dar carga elétrica” ou “tirar carga elétrica” da pilha ou bateria mas como “armazenar energia eletroquímica” ou “ceder energia eletroquímica”. A carga total em uma pilha ou bateria continua a mesma antes e depois do processo de “carga” e “descarga” pois a intensidade da corrente elétrica durante o processo de “carga” ou “descarga” é exatamente a mesma nos dois terminais da fonte.

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