Каков источник электронов, протекающих по проводу с батареей и лампочкой, соединенным в простую цепь?
Когда цепь замкнута (т. е. выключатель включен или провода подсоединены), внутри батареи начинает происходить химическая реакция. Эта реакция включает окисление одного из электродов (анода) и восстановление другого электрода (катода). В результате этой реакции электроны высвобождаются из анода и перетекают через внешнюю цепь, включая провод, к катоду, где они принимаются и участвуют в реакции восстановления.
В наиболее распространенных батареях, таких как щелочные или свинцово-кислотные батареи, материалом анода обычно является металл (например, цинк или свинец), тогда как материалом катода обычно является другой металл или оксид металла (например, оксид меди или оксид свинца). Электролит (вещество между электродами, обеспечивающее поток ионов) облегчает перенос ионов во время химических реакций.
Пока химические реагенты доступны и цепь завершена, батарея будет продолжать направлять поток электронов через цепь, создавая электрический ток. Когда батарея разряжается (т. е. реагенты истощаются), она больше не может производить химическую реакцию, и поток электронов прекращается.