Piles électriques

Les piles électriques


Principe

Les piles sont constituées d'une Anode (le zinc par exemple plongé dans une solution de sulfate de zinc ZnSO4) et d'une Cathode (le cuivre par exemple plongé dans une solution de sulfate de cuivre).  Les deux composés sont reliés par un "pont salin" conducteur qui permet la circulation des charges électriques.


La réaction d'oxydation d'un atome de zinc entraîne la libération de deux électrons dans le circuit.

Les électrons libérés se dirigent alors vers l'autre électrode de la pile (le pôle +) en créant un courant dans le circuit. Ce courant est conventionnellement positif du pôle + vers le pôle – , alors que les électrons se dirigent du pôle – vers le pôle + (car les électrons sont chargés négativement).

La tension aux bornes de la pile (c’est-à-dire la différence de potentiel entre ses électrodes) est u=E+ - E-  approximativement 1,10V.

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Ainsi, chaque élément unitaire d'une pile Zn-Cu  posède une tension de 1,1V


Association de piles

Pour obtenir une tension  plus importante aux bornes d'une pile, il est nécessaire d'en mettre plusieurs en série; la loi des mailles s'applique.

Vbat = V1+V2+V3+V4


Chaque cellule a accumulé une charge électrique Q exprimée en Coulomb ou en A.h (Ampère heure). Pour rappel la charge d'un électron est 1,6x10-19C


1Ah = 3600C


L'ampère heure est le produit du temps en heure par le courant débité :

Q= I x t



Pour augmenter la capacité à fournir plus de courant, il faut donc augmenter la quantité de charge.


Pour cela une association en série est nécessaire; la loi des noeuds s'applique.








Exemple d'application :

La batterie d'une voiture à une capacité de 50Ah. Elle se recharge en 10 heures.