İSTEMBİL

5.1 Elektrik Pili

Elektrik pili kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çevirir ve terminalleri arasında sabit bir potansiyel farkı oluşturur. Piller elektrik devrelerinde için sabit voltaj kaynağı olarak kullanılır.

Günümüzde pilsiz hiç bir yere çıkamıyoruz. Hele hele biten telefonumuzun pili ise... Şu an kullanımda olan bir çok farklı pil teknolojisi var. Kimilerini tekrar tekrar şarj ederek kullanabilirken, kimileri tek kullanımlık oluyor. Lityum-iyon, Nikel-metal-hibrit, alkaline ve çinko-karbon pillerden, araba ve motorlarımızda kullandığımız seyreltilmişte olsa sıvı asit içeren akülere kadar... Ancak hepsinde olan şeyleri listeleyecek olursak bunlar genelde iki farklı metal elektrot (katot ve anot) ve aralarında yük alışverişini sağlayan elektrolit olacaktır. Kimyasal tepkimeler anottan atomları koparırken geride elektron bırakır. Elektrolitteki pozitif iyonlar ise katot ile etkileşip/tepkimeye girip elektron alarak onu pozitif olarak yükler. Yani artık elimizde bir pozitif (katot) bir de negatif (anot) elektrodumuz olacaktır. Bu işlem dengeye ulaşana kadar sürecektir. Bu denge şöyle açıklanabilir. Bu işlem devam ettikçe elektrotlar üzerindeki yük artacaktır. Katot o kadar fazla pozitif yükle yüklenecektir ki artık kendisinden elektron almaya gelecek pozitif iyonları kendisine yaklaştırmayacak, negatif yüklenen anot ise pozitif iyonları tekrar kendine çekecek ve daha fazla erimeyecektir. (Hatırlayın aynı yükler birbirini iterken, zıt yükler birbirini çekiyordu). Bu denge halinde terminaller üzerindeki pozitif ve negatif yüklerden ötürü (elektrotların dışarıda kalan kısımları) sabit bir potansiyel farkı olacaktır.

Ancak pilin terminalleri arasına bir ampül veya devre bağlandığında, yük akışı olacak, daha fazla pozitif iyonu koparılabilecek ve elektrot belirli bir zaman sonra tamamen tüketilmiş olacaktır. Yani yeni bir pile ihtiyacımız olacaktır.

Devre şemalarında pili bir kısa (negatif terminal) bir de uzun (pozitif) çizgi ile Şekil 5.2'de gösterildiği gibi temsil ederiz. Pilleri bu derste hep sabit bir voltaj (potansiyel farkı) kaynağı olarak kabul edeceğiz.