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1[화공기사 필기] 21년 2회차
다니엘 전지(Daniel Cell)를 사용하여 전자기기를 작동시킬 때 측정한 전압(방전 전압)과 충전 시 전지에 인가하는 전압(충전 전압)에 대한 관계와 그 설명으로 옳은 것은?
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충전 전압은 방전 전압보다 크다. 이는 각 전극에서의 반응과 용액의 저항 때문이며, 전극의 면적과는 관계가 없다.
2
충전 전압은 방전 전압보다 크다. 이는 각 전극에서의 반응과 용액의 저항 때문이며, 전극의 면적이 클수록 그 차이는 증가한다.
3
충전 전압은 방전 전압보다 작다. 이는 각 전극에서의 반응과 용액의 저항 때문이며, 전극의 면적과는 관계가 없다.
4
충전 전압은 방전 전압보다 작다. 이는 각 전극에서의 반응과 용액의 저항 때문이며, 전극의 면적이 클수록 그 차이는 증가한다.
해설
다니엘 전지를 방전할 때는 전극 반응의 과전압과 전해액의 저항(IR 강하) 때문에 실제 단자전압이 이론 기전력보다 낮아진다. 반대로 충전할 때는 같은 손실만큼 더 높은 전압을 걸어야 반응이 역방향으로 진행되므로, 충전 전압이 방전 전압보다 크다.
이 전압 차이는 전극에서 일어나는 반응 자체의 과전압과 용액 저항에서 비롯되는 것이며, 전극 면적을 키운다고 그 차이가 커지지는 않는다.
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