الأعمدة الكهربائية 1- الأعمدة الأولية (Cell Primary) أ- العمود البسيط Cell Simple تاريخياً ، كان أول تيار كهربائي حصل عليه الإنسان من تفاعل كيميائي ، وقد قام بذلك العالم الإيطالي فولتا عند نهاية القرن الثامن عشر . حضر فولتا خلايا كهربائية بسيطة Simple Cells مستخدماً فلزات متنوعة وغمسها في محاليل حموض وأملاح مختلفة . سندرس فيما يلي تركيب وعمل خلية بسيطة مشهورة هي خلية حمض الكبريتيك ، والمواد التي تتكون منها واضحة في الشكل . نفرض الآن أننا وصلنا الصفيحتين من الخارج بسلك توصيل ، الالكترونات التي تتخلى عنها ذرة الخارصين هي التيار الكهربائي الذي يتحرك في السلك متجهاً من الخارصين إلى النحاس . أما في المحلول فتنجذب أيونات الخارصين الموجبة نحو أيونات الكبريتات السالبة . وكيميائياً يمكن أن نقول أن الخارصين يذوب في حمض الكبريتيك منتجاً كبريتات الخارصين . عندما تفقد صفيحة النحاس الالكترونات تصبح موجبة وهذا يجعلها تجذب الالكترونات من صفيحة الخارصين عبر السلك المعدني . وحركة الإلكترونات عبر السلك المعدني هي التيار الكهربائي . من الطبيعي أن تتطور الخلايا البسيطة منذ اختراع فولتا لها سنة 1800 م ، وأن يستمر هذا التطور عبر السنين والقرون ونحن نستعمل اليوم عموداً بسيطاً يتميز بسهولة تناوله واستخدامه وهو ما نسميه البطارية الجافة . أما في أيامنا هذه فنستخدم العديد من أنواع الخلايا الكهربائية التي نطلق عليها اسم البطاريات الجافة ، وهذه الخلايا تعرف باسم الخلايا الأولية ، لأن التفاعلات الكيميائية التي تحدث فيها لا تنعكس ، ففي العمود البسيط حينما تذوب قطعة النحاس يتوقف مرور التيار الكهربائي ، ولا يمكن أن تعود الخلية إلى عملها فيما لو مررنا فيها تياراً كهربائياً .
ب- العمود الجاف Dry Cell
تُستْخَدَم البطاريات بمثابة مصادر مريحة للطاقة الكهربائية. فهي تمد الأجهزة خفيفة الحمل مثل المذياع، والمسجلات الصوتية والتلفاز، بالطاقة الكهربائية.
العمود الجاف يتكون من الآتي :
• غلاف من الخارصين ويشكل القطب السالب وفي وسطه قضيب من الكربون يشكل القطب الموجب وبينهما عجينه بيضاء من كلوريد الأمونيوم وهي المادة الكهرلية ثم خليط من ثاني أكسيد المنغنيز ومسحوق الكربون .
أنواع البطاريات
تنتج المصانع أنواعًا عديدة ومختلفة من البطاريات التي يمكن أن تُصنف حسب تصميماتها الأساسية. ويحدِّد تصميم البطارية كمية الكهرباء المولِّدة. وتتوقف بعض البطاريات التي تُسمى البطاريات الأولية عن العمل، وينتهي مفعولها، ويجب التخلص منها بعد استهلاك إحدى المواد الكيميائية المكونة لها
.
كيف تعمل البطاريات الجافة الأوليةالبطاريات الجافة الأولية هي أكثر أنواع الخلايا الجافة الأولية شيوعًا. تختلف هذه الأنواع من البطاريات في عديد من النواحي، ولكنّها تشترك جميعًا في مكوِّنات أساسية معيّنة. ويوجد في كلّ بطارية جافة أولية مكونان يسميان القطبين، ويتكون كل قطب من نوع مختلف من المواد الكيميائية الفعالة.
* نتيجة التفاعلات الكيميائية يصبح الخارصين سالباً وقضيب الكربون موجباً فيتولد فرق جهد يساوي (1.5) فولت مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي يضيء المصباح .
* يستمر التفاعل لفترة كبيرة نسبياً مقارنة مع ما هو موجود في العمود البسيط ويستمر التيار الكهربائي إلى أن تنفذ مادتا كلوريد الأمونيوم و الخارصين
