Гравитационные цепи

Работу в такой цепи осуществляет металл, опускающийся под действием силы тяжести.

Первая гравитационная цепь была составлена в 1875 г. Р.А.Колли. Она содержит две стеклянные трубки с расположенными внизу пористыми керамическими мембранами. При заполнении трубок ртутью и погружении их в раствор, содержащий соли ртути, металлическая ртуть не вытекает через поры мембраны, но в то же время контактирует с раствором электролита. Если уровни ртути в трубках различны, то происходит переход ионов из металлической ртути в раствор из донной части трубки с более высоким уровнем и разряд ионов на поверхности ртути в трубке с низким уровнем. Ртуть в трубке с более высоким уровнем оказывается катодом, а с более низким уровнем - анодом.

Электродная реакция для ртутного электрода такова:

Hg₂²⁺ + 2e = 2Hg.

Следовательно, при образовании или растворении 2 моль по цепи протекают 2 фарадея электричества.

Работа, совершаемая ртутью при опускании ее от верхнего уровня h₁ до нижнего h₂, равна:

.

ЭДС такой цепи равна:

.

ЭДС гравитационной цепи очень мала (при разности уровней ртути в 1 м она составляет около 20 мкВ). В связи с этим силу тяжести можно заменить на центробежную силу. Такие цепи называются центробежными.