Name: primary, rechargeable batteries and fuel cells
Uploaded: 2020-09-24T15:06:52.000Z
Duration: 3 min 12 s
Channel: JoVE

K12 Standards

Pennsylvania State Academic Standards

9-12

Physical Science

Forces and Interactions

3.2.9-12.M

Batteries and Fuel Cells

البطاريات هي خلايا فولتية تُستخدم كمصدر محمول للكهرباء. تُصنف البطاريات إلى خلية أولية أو غير قابلة للشحن،وخلية ثانوية أو بطارية قابلة للشحن. البطارية الأولية الشائعة هي الخلية الجافة.تحتوي على غلاف من الزنك هو المصعد،إضافة إلى مهبط من الغرافيت مغمور داخل معجون حمضي ناقل للكهرباء،مكون من أكسيد المنغنيز الرباعي وكلوريد الأمونيوم. يتأكسد الزنك إلى كلوريد الزنك،ويُختزل أكسيد المنغنيز الرباعي إلى أكسيد المنغنيز الثلاثي الصلب،وينتج عن ذلك طاقة كامنة مقدارها 1.5 فولت. عند استعمالها،فإن الأقطاب تنفد،مما يجعل الخلايا الجافة صالحة للاستخدام مرة واحدة.بطاريات الألكالاين تشبه الجافة لكنها تستخدم كهروليت قلوي،مما يطيل عمرها في التخزين والاستعمال. بطاريات الرصاص والحمض،هي بطاريات ثانوية تُستخدم غالبًا في السيارات. تحتوي هذه عادة على ست خلايا كهروكيميائية موصولة على التوالي،تولّد طاقة كامنة إجمالية مقدارها 12 فولت.يوجد في كل خلية مصعد من الرصاص،ومهبط من أكسيد الرصاص مغموس في حمض الكبريتيك. أثناء التفريغ،و نتيجة تفاعل التأكسد والاختزال،تترسب كبريتات الرصاص الصلبة على القطبين،والتي يُعاد تحويلها إلى ما كانت عليه،أثناء إعادة الشحن باستخدام مصدر طاقة خارجي. تحتوي بطاريات النيكل و الكادميوم القابلة للشحن على مهبط من أكسي هيدروكسيد النيكل،ومصعد من الكادميوم الصلب،وكهروليت من هيدروكسيد البوتاسيوم.عندما تعمل،يتأكسد المصعد إلى هيدروكسيد الكادميوم الصلب،ويُختزل المهبط إلى هيدروكسيد النيكل الصلب،فينتج طاقة خلية كامنة مقدارها 1.3 فولت. غير أن،التأثير السام للكادميوم يدفع إلى الاستعاضة عن بطاريات النيكل والكادميوم ببطاريات نيكل-هيدريد فلز صديقة للبيئة. يبقى المهبط هنا دون تغيير،لكن المصعد يُستبدل بسبيكة تمتص الهيدروجين.يتخلل تفاعل المصعد تكوين الماء من الهيدروجين. بطاريات أيون الليثيوم هي أحدث البطاريات الثانوية. معدن الليثيوم خفيف الوزن يجعل هذه البطاريات قابلة للحمل وبكثافة طاقة عالية.تحتوي بطارية أيون الليثيوم،على مصعد غرافيت يحتوي على أملاح الليثيوم،ومهبط من أكسيد فلز الليثيوم الانتقالي. عند شحنه،يتأكسد المعدن الانتقالي،بينما تندمج أيونات الليثيوم بين طبقات الغرافيت في المصعد. عند التفريغ،تتدفق أيونات الليثيوم من المصعد إلى المهبط،مولّدة طاقة كامنة مقدارها 3.7 فولت.أخيرًا،خلايا الوقود وهي خلايا فولتية،تتطلب إمداد خارجي مستمر من مواد تدخل في تفاعلات التأكسد والاختزال لإنتاج الطاقة. خلية الوقود الهيدروجينية النموذجية،تستخدم الهيدروجين والأكسجين من الجو لتوليد تيار أثناء قذفها الماء. تحتوي قضبان الغرافيت على محفزات ترتكز على البلاتين،لتسريع تفاعل التأكسد والاختزال.

البطاريات وخلايا الوقود

البطارية عبارة عن خلية جلفانية تُستخدم كمصدر للطاقة الكهربائية لتطبيقات محددة. توجد البطاريات الحديثة بأشكال متعددة لاستيعاب التطبيقات المختلفة، من بطاريات الأزرار الصغيرة مثل تلك التي تشغل ساعات اليد إلى البطاريات الكبيرة جدًا المستخدمة لتوفير الطاقة الاحتياطية لشبكات الطاقة في المدينة. تم تصميم بعض البطاريات للتطبيقات ذات الاستخدام الفردي ولا يمكن إعادة شحنها (الخلايا الأولية)، بينما يعتمد البعض الآخر على تفاعلات الخلايا القابلة للعكس بشكل ملائم والتي تسمح بإعادة الشحن بواسطة مصدر طاقة خارجي (خلايا ثانوية). بطاريات للاستخدام الفردي (أساسي) الخلية الجافة هي بطارية أساسية شائعة تستخدم الزنك كحاوية وأنود (“–” طرف) وقضيب جرافيت ككاثود (“+” طرف). يتم تعبئة علبة الزنك بمعجون إلكتروليت يحتوي على أكسيد المنغنيز (IV) وكلوريد الزنك (II) وكلوريد الأمونيوم والماء. يتم غمر قضيب الجرافيت في عجينة الإلكتروليت لإكمال الخلية. يتضمن تفاعل الخلية العفوي: <img alt="Eq1" src="/files/ftp_upload/11439/11439_Equation_1.png" style="text-align: center; height: 168px;" /> الجهد () لخلية جافة هو تقريبًا 1.5 فولت (Ecell ~ 1.5 فولت). تتوفر الخلايا الجافة بأحجام مختلفة (على سبيل المثال،D, C, AA, AAA). تشتمل جميع أحجام الخلايا الجافة على نفس المكونات وتُظهر نفس الجهد، ولكن الخلايا الأكبر تحتوي على كميات أكبر من متفاعلات الأكسدة والاختزال وبالتالي فهي قادرة على نقل كميات أكبر من الشحنة. مثل الخلايا الجلفانية الأخرى، يمكن توصيل الخلايا الجافة في سلسلة لإنتاج بطاريات ذات مخرجات جهد أكبر، إذا لزم الأمر.  تم تصميم البطاريات القلوية حول نفس أزواج الأكسدة والاختزال مثل الخلية الجافة. كما يوحي اسمها، تستخدم هذه الأنواع من البطاريات إلكتروليتات قلوية، غالباً من هيدروكسيد البوتاسيوم. التفاعلات هي <img alt="Eq2" src="/files/ftp_upload/11439/11439_Equation_2.png" style="text-align: center; height: 130px;" /> يمكن أن توفر البطارية القلوية حوالي ثلاثة إلى خمسة أضعاف طاقة خلية جافة من نفس الحجم (Eخلية  = +1.43 فولت). البطاريات القلوية عرضة لتسريب هيدروكسيد البوتاسيوم، لذا يجب إزالتها من الأجهزة عند تخزينها على المدى الطويل. في حين أن بعض البطاريات القلوية قابلة لإعادة الشحن، إلا أن معظمها غير قابل لإعادة الشحن. بطاريات (ثانوية) قابلة لإعادة الشحن تتكون بطاريات النيكل والكادميوم أو NiCd من الكاثود المطلي بالنيكل، والأنود المطلي بالكادميوم، وقطب هيدروكسيد البوتاسيوم. يتم لف الألواح الموجبة والسالبة، التي يمنعها الفاصل من القَصر الكهربائي، معاً ووضعها في العلبة. يسمح هذا التصميم لخلية NiCd بتقديم تيار أكثر بكثير من بطارية قلوية مماثلة الحجم. ردود الفعل <img alt="Eq3" src="/files/ftp_upload/11439/11439_Equation_3.png" style="text-align: center; height: 130px;" /> عند المعالجة بشكل صحيح، يمكن إعادة شحن بطارية NiCd حوالي 1000 مرة ( Eخلية ~ 1.3 فولت). الكادميوم معدن ثقيل سام، لذا لا ينبغي أبداً تمزيق أو حرق بطاريات NiCd، ويجب التخلص منها وفقاً لإرشادات النفايات السامة ذات الصلة. تعد بطاريات الليثيوم-أيون من أشهر البطاريات القابلة لإعادة الشحن وتستخدم في العديد من الأجهزة الإلكترونية المحمولة. ردود الفعل <img alt="Eq4" src="/files/ftp_upload/11439/11439_Equation_4.png" style="text-align: center; height: 130px;" /> يؤدي القياس المتكافئ المتغير لتفاعل الخلية إلى تباين في جهد الخلية، ولكن بالنسبة للظروف النموذجية، لا تزيد قيمة x عادة عن 0.5، ويبلغ جهد الخلية 3.7 فولت تقريباً (Eخلية ~ 3.7). تشتهر بطاريات الليثيوم لأنها توفر كمية كبيرة من التيار، وهي أخف من البطاريات المماثلة من الأنواع الأخرى ، وتنتج جهداً كهربائياً ثابتاً تقريباً أثناء تفريغها، وتفقد شحنتها ببطء عند تخزينها. 
 تعد بطارية الرصاص الحمضية أيضاً نوعاً من البطاريات الثانوية التي يشيع استخدامها في السيارات. إنها غير مكلفة وقادرة على إنتاج التيار العالي الذي تتطلبه محركات بدء تشغيل السيارات. تفاعلات بطارية الرصاص الحمضية هي <img alt="Eq5" src="/files/ftp_upload/11439/11439_Equation_5.png" style="text-align: center; height: 160px;" /> تنتج كل خلية 2 فولت (Eخلية ~ 2 فولت)، لذلك يتم توصيل ست خلايا في سلسلة لإنتاج بطارية سيارة بجهد 12 فولت. بطاريات الرصاص الحمضية ثقيلة وتحتوي على سائل كاوي بالكهرباء، H2SO4 (aq)، لكنها غالباً ما تكون البطارية المفضلة بسبب كثافة تيارها العالية. نظراً لأن هذه البطاريات تحتوي على كمية كبيرة من الرصاص، فيجب دائماً التخلص منها بشكل صحيح. خلايا الوقود خلية الوقود هي خلية كلفانية تستخدم أنواع وقود احتراق تقليدية، غالباً الهيدروجين أو الميثان، والتي يتم تغذيتها باستمرار في الخلية جنباً إلى جنب مع مادة مؤكسدة. داخل الخلية، يخضع الوقود والمؤكسد لنفس كيمياء الأكسدة والاختزال كما هو الحال عند احتراقهما، ولكن عبر كهروكيميائي محفّز يكون أكثر كفاءة بشكل ملحوظ. على سبيل المثال، تستخدم خلية وقود الهيدروجين النموذجية أقطاب الجرافيت المضمنة مع محفزات قائمة على البلاتين لتسريع تفاعلات نصف الخلية: <img alt="Eq6" src="/files/ftp_upload/11439/11439_Equation_6.png" style="text-align: center; height: 130px;" /> عادةً ما تُنتج هذه الأنواع من خلايا الوقود جهداً كهربائياً تقريباً 1.23 V (Eخلية ~ 1.23 فولت). بالمقارنة مع محرك الاحتراق الداخلي، فإن كفاءة الطاقة لخلية الوقود التي تستخدم نفس تفاعل الأكسدة والاختزال تكون عادةً أكثر من الضعف (~20%–25% لمحرك مقابل ~50%–75% لخلية طاقة). تُستخدم خلايا وقود الهيدروجين بشكل شائع في المهام الفضائية الطويلة، وقد تم تطوير نماذج أولية للمركبات الشخصية. هذا النص مقتبس من <a href="https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/17-5-batteries-and-fuel-cells">Openstax, Chemistry 2e, Section 17.5: Batteries, and Fuel Cells.</a>

البطارية هي خلية كلفانية تستخدم كمصدر للطاقة الكهربائية لتطبيقات محددة. توجد البطاريات الحديثة في العديد من الأشكال ...

Education

JoVE Core

Chemistry

الكيمياء

واحد

Electrochemistry

الكيمياء الكهربائية

KEY TERMS AND CONCEPTS

المصطلحات والمفاهيم الأساسية

primary, rechargeable batteries and fuel cells

Batteries and fuel cells are galvanic cells that supply electrical power for many applications. They range from tiny button batteries in wristwatches to large systems that can provide backup energy to municipal power grids. Some are primary cells, which are single-use and cannot be recharged. Others are secondary cells, which use reversible reactions and can be charged again by an external power source.

A common primary battery is the dry cell. It uses zinc as both the container and the anode, or negative terminal, and a graphite rod as the cathode, or positive terminal. The zinc can holds an electrolyte paste with manganese(IV) oxide, zinc(II) chloride, ammonium chloride, and water. A dry cell has a voltage of about 1.5 V. It comes in sizes such as D, C, AA, and AAA. These sizes use the same parts and the same voltage, but larger cells contain more reactants and can transfer more charge. Dry cells can also be connected in series to increase voltage.

Alkaline batteries use the same redox couples as dry cells, but they use an alkaline electrolyte, often potassium hydroxide. They can deliver about three to five times the energy of a dry cell of similar size and have a cell potential of about 1.43 V. These batteries can leak potassium hydroxide, so they should be removed from devices during long-term storage. Some alkaline batteries are rechargeable, but most are not.

Rechargeable batteries include nickel-cadmium, or NiCd, batteries, lithium-ion batteries, and lead-acid batteries. A NiCd battery has a nickel-plated cathode, a cadmium-plated anode, and a potassium hydroxide electrode. The positive and negative plates are rolled together with a separator to keep them from shorting. This design lets a NiCd cell deliver much more current than a similar-sized alkaline battery. When treated properly, it can be recharged about 1000 times, and its cell potential is about 1.3 V. Cadmium is toxic, so NiCd batteries should not be ruptured or burned and must be disposed of as toxic waste.

Lithium-ion batteries are widely used in portable electronic devices. Their reaction has variable stoichiometry, so the voltage can vary, but under typical conditions the cell potential is about 3.7 V. These batteries are popular because they can provide a large amount of current, are lighter than comparable batteries of other types, and keep a nearly constant voltage as they discharge. They also lose charge slowly during storage. Lead-acid batteries are common in automobiles. They are inexpensive and can deliver the high current needed by starter motors. Each cell produces 2 V, so six cells are connected in series to make a 12-V car battery. These batteries are heavy and contain a caustic sulfuric acid electrolyte, and they also contain a significant amount of lead, so they must be disposed of properly.

A fuel cell is also a galvanic cell, but it uses a fuel that is continuously fed into the cell along with an oxidant. The fuel is often hydrogen or methane. Inside the cell, the same redox chemistry that occurs in combustion is carried out by a catalyzed electrochemical process that is much more efficient. A typical hydrogen fuel cell uses graphite electrodes with platinum-based catalysts to speed the half-cell reactions. These fuel cells usually produce about 1.23 V. Compared with an internal combustion engine, a fuel cell using the same redox reaction is typically more than twice as efficient. Hydrogen fuel cells are used on extended space missions, and prototypes for personal vehicles have been developed.

Primary, Rechargeable Batteries and Fuel Cells

primary-rechargeable-batteries-and-fuel-cells

balancing redox equations

Redox Reactions and Half-Reaction Balancing

Redox reactions involve electron transfer and changes in oxidation number. In electrochemistry, these reactions connect chemical changes with electrical energy. They also power technologies such as industrial metal processing and rechargeable batteries used in electric vehicles. Oxidation number is a way to track how an atom's electronic environment changes compared with the pure element, where the oxidation number is zero. For a simple ionic compound, the oxidation number matches the ion...

electromotive force

Cell Voltage and Electron Flow

Electric current is the flow of electric charge through a conducting medium or a solution. In wires, that charge is carried by electrons. In some solutions, ions can also move and carry charge. When electrons move through a wire, they produce an electric current. This idea connects to redox reactions, where electrons are lost and gained. In the spontaneous reaction between zinc and copper ions, zinc is oxidized to zinc ions. Copper ions are reduced to solid copper. Even so, this direct...

voltaic/galvanic cells

Galvanic Cells and Battery Reactions

Galvanic cells use spontaneous redox reactions to produce electric current. A common example is a disposable AA battery, which powers devices by turning chemical energy into electrical energy. Another example is a copper wire placed in silver nitrate solution, where the solution slowly turns bright blue and a grey solid forms on the wire. In the copper and silver reaction, copper is oxidized and silver ions are reduced. Copper forms cuprous ions, which give the solution its blue color. At the...

standard electrode potentials

Using Electrode Potentials to Predict Reactions

Electrode potentials help predict whether a redox reaction will happen on its own. A redox reaction involves electron transfer. In electrochemistry, the measured value is called cell potential or cell voltage. It shows the energy linked to charge transfer and is measured in volts, where 1 volt equals 1 joule per coulomb. A single half-cell cannot be measured by itself because electron transfer needs both a donor and a receiver. For that reason, scientists measure the difference between two...

cell potential and free energy

Redox Cell Potential, ΔG°, and K

Redox cell potential connects chemical energy, free energy change, and the equilibrium constant in an electrochemical cell. In these reactions, chemical energy is converted into electrical energy. That link helps predict whether a reaction is spontaneous and how far it may proceed. Thermodynamics is the study of how heat and other forms of energy are related. In an electrochemical cell, cell potential can also reflect oxidizing strength or reducing strength. A similar idea appears in acid-base...

the nernst equation

Cell Potential Under Changing Conditions

Cell potential changes when a redox reaction does not run at standard conditions. Standard cell potentials connect with standard free energy change, ΔG°, and the equilibrium constant K, but those relationships only hold at 1 M concentration, 298 K, and 1 atmosphere. A zinc(II) and tin(II) redox cell with E°cell = +0.291 V and ΔG° = −56.2 kJ is spontaneous under those standard conditions. As a cell discharges, the reactant concentration changes and the cell potential steadily drops. Many redox...

concentration cells

Cell Potential from Concentration Differences

Concentration cells are voltaic cells that use two almost identical half-cells. The half-cells use the same electrode and the same half-reaction. They differ only in the concentration of one redox species, so the cell potential depends on that concentration difference. In a concentration cell, the Nernst equation can be used to find the cell potential. For the zinc example shown, the calculated cell potential is positive. A positive cell potential means the overall reaction is spontaneous. <br...

batteries and fuel cells

Batteries and fuel cells are galvanic cells that supply electrical power for many applications. They range from tiny button batteries in wristwatches to large systems that can provide backup energy to municipal power grids. Some are primary cells, which are single-use and cannot be recharged. Others are secondary cells, which use reversible reactions and can be charged again by an external power source. A common primary battery is the dry cell. It uses zinc as both the container and the anode,...

corrosion

Rusting and Metal Protection

Corrosion is the natural breakdown of metals through electrochemical reactions. It can appear as rust on iron, tarnish on silver, or a blue-green patina on copper. In each case, the metal is oxidized. Some corrosion products can protect the surface, while others keep damaging the metal. Rusting is the harmful type of corrosion seen in iron. It happens when iron is exposed to oxygen and water. A galvanic cell forms on the iron surface, and this drives oxidation at the anodic region and...

electrolysis

Electrolysis in Batteries and Metal Production

Electrolysis uses electrical energy to drive a nonspontaneous redox reaction. In a galvanic cell, a spontaneous redox reaction does electrical work on the surroundings by sending electrons through an external circuit. In electrolysis, an external circuit does work on the redox system by applying a voltage large enough to force the reaction in the opposite direction. This process is used in several real-world settings. Recharging a battery is one example, because an outside power source drives...

key terms and concepts

Explore dry cells, alkaline batteries, NiCd, lithium-ion, and lead-acid batteries, plus how hydrogen fuel cells turn fuel into electricity more efficiently.

Primary, Rechargeable Batteries and Fuel Cells | JoVE K12

chemistry

JoVE Core Chemistry brings general chemistry concepts to life using concise and easy-to-understand animated video lessons. Plus, in the scientist-in-action videos, we demonstrate classical and original research experiments performed in today's laboratories worldwide.

Louisiana Student Standards for Science

High School

motion-and-stability-forces-and-interactions

Motion And Stability: Forces And Interactions

HS-PS2-5

Physics

Arizona Science Standards

HS.P1

HS.P1U3.4

HS+Phy.P4

HS+Phy.P4U2.7

HS.P4

HS.P4U3.9

Alabama Course of Study Science

Matter and Its Interactions

9-12.PS.3.4

Next Generation Science Standards

Motion and Stability: Forces and Interactions

Texas Essential Knowledge and Skills

PHYS.6

PHYS.6.D

south-carolina-college-and-career-ready-science-standards

South Carolina College and Career Ready Science Standards

Energy

P-PS3-3

Newton's Second Law

Newton&#39;s second law is closely related to his first law of motion. It mathematically gives the cause-and-effect relationship between force and changes ...

Second Law: Motion under Same Force

Newton&#39;s laws can be applied to bodies at rest and bodies in motion. Newton&#39;s first law is applied to bodies in equilibrium, whereas the second ...

second-law-motion-under-same-acceleration

Second Law: Motion under Same Acceleration

Newton&#39;s second law of motion applies to bodies moving under the same acceleration. For example, when a baggage tractor pulls luggage carts, each cart ...

Students who demonstrate understanding can analyze data to support the claim that Newton's second law of motion describes the mathematical relationship among the net force on a macroscopic object, its mass, and its acceleration.  Clarifying Statement: Examples of data could include tables or graphs of position or velocity as a function of time for objects subject to a net unbalanced force, such as a falling object, an object sliding down a ramp, or a moving object being pulled by a constant force.  Assessment Boundry: Assessment is limited to one-dimensional motion and to macroscopic objects moving at non-relativistic speeds.

3.2.9-12.I

Inertial Frames of Reference

Newton&#8217;s first law is usually considered to be a statement about reference frames. It provides a method for identifying a special type of reference ...

Non-inertial Frames of Reference

A reference frame accelerating or decelerating relative to an inertial frame is a non-inertial frame. To help understand this, consider what taking off in ...

Linear Momentum

The term momentum is used in various ways in everyday language, most of which are consistent with the precise scientific definition. Generally, momentum ...

Conservation of Momentum: Introduction

The total momentum of a system consisting of N interacting objects is constant in time or is conserved. A system must meet two requirements for its ...

Conservation of Momentum: Problem Solving

Solving problems using the conservation of momentum requires four basic steps:

	Identify a closed system, where the total mass is constant, and no net ...

Students who demonstrate understanding can use mathematical representations to support the claim that the total momentum of a system of objects is conserved when there is no net force on the system.  Clarifying Statement: Emphasis is on the quantitative conservation of momentum in interactions and the qualitative meaning of this principle.  Assessment Boundry: Assessment is limited to systems of two macroscopic bodies moving in one dimension.

3.2.9-12.J

Students who demonstrate understanding can apply scientific and engineering ideas to design, evaluate and refine a device that minimizes the force on a macroscopic object during a collision. Clarifying Statement: Examples of evaluation and refinement could include determining the success of the device at protecting an object from damage and modifying the design to improve it. Examples of a device could include a football helmet or a parachute. Assessment Boundry: Assessment is limited to qualitative evaluations and/or algebraic manipulations.

3.2.9-12.K

Gravitation

In the years before Newton, a general belief prevailed that different laws governed objects in the sky than objects on Earth. When Kepler wrote down the ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14716.jpg

Newton's Law of Gravitation

Our everyday observation tells us that all objects close to the Earth naturally tend to fall to the ground. Early philosophers assumed that this downward ...

Electric Charges

From lightning during thunderstorms to electronic devices, the phenomenon of electromagnetism is all around us. The electromagnetic force is one of the ...

sources-and-properties-of-electric-charge

Sources and Properties of Electric Charge

All objects we see around us consist of atoms, which combine to form molecules. The lightest element in the universe is hydrogen, and a hydrogen atom ...

Coulomb's Law

Experiments with electric charges have shown that if two objects each have an electric charge, they exert an electric force on each other. The magnitude ...

the-principle-of-superposition-and-the-gravitational-field

The Principle of Superposition and the Gravitational Field

The principle of superposition applies to gravitational forces of objects that are sufficiently far apart. It states that the net gravitational force on a ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14754.jpg

Electric Field

Consider two point charges, each exerting Coulomb force on the other. It is possible to describe the Coulomb interaction via an intermediate step by ...

Magnetic Fields

A moving charge or a current creates a magnetic field in the surrounding space, in addition to its electric field. The magnetic field exerts a force on ...

Magnetic Field due to Moving Charges

A stationary charge creates and interacts with the electric field, while a moving charge creates a magnetic field.
Consider a point charge moving with a ...

Electromagnetic Fields

Electric fields generated by static charges, often referred to as electrostatic fields, are characteristically different from electric fields created by ...

Students who demonstrate understanding can use mathematical representations of Newton's Law of Gravitation and Coulomb's Law to describe and predict the gravitational and electrostatic forces between objects. Clarifying Statement: Emphasis is on both quantitative and conceptual descriptions of gravitational and electric fields. Assessment Boundry: Assessment is limited to systems with two objects.

3.2.9-12.L

Energy Transfer in Chemical Reactions

Chemical reactions require sufficient energy to cause the matter to collide with enough precision and force that old chemical bonds can be broken and new ...

A battery is a galvanic cell that is used as a source of electrical power for specific applications. Modern batteries exist in a multitude of forms to ...

Students who demonstrate understanding can plan and conduct an investigation to provide evidence that an electric current can produce a magnetic field and that a changing magnetic field can produce an electric current. Clarifying Statement: N/A Assessment Boundry: Assessment is limited to designing and conducting investigations with provided materials and tools.

Primary, Rechargeable Batteries and Fuel Cells

Description

Transcript

More videos by Standards