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Você já deve ter percebido que as pilhas são os dispositivos mais utilizados na geração de corrente elétrica para aparelhos com baixo consumo de energia. Da mesma forma, uma coisa que você já deve ter notado ao longo de sua vida é que as instruções de muitos aparelhos mostram explicitamente que é necessário alinhar as pilhas em direções opostas.
Na prática, sempre devemos combinar meticulosamente o lado protuberante da pilha com o sinal positivo (+) e o lado mais “achatado” com o símbolo negativo (-) em posições opostas. Consequentemente, isso levanta uma questão pertinente: por que as pilhas são projetadas de tal forma?
Ao longo desse post, nós vamos explorar o funcionamento desses dispositivos tão comuns no nosso dia a dia, ao mesmo tempo em que analisamos as características do seu engenhoso design.
Como funcionam as pilhas?
Antes que possamos entender as nuances da integração das pilhas com seu design característico, devemos compreender o funcionamento básico desses dispositivos.
Em uma explicação simplificada, as pilhas são constituídas de um conjunto de células eletroquímicas com conexões externas que permitem alimentar dispositivos eletrônicos. De pilhas diminutas para aparelhos auditivos às pilhas maiores que integram rádios e afins, muitos dos seus elementos básicos permanecem os mesmos.
Enquanto uma pilha está em uso, seu terminal positivo é o cátodo e o terminal negativo é o ânodo. Desse modo, os elétrons fluem de um circuito externo para o ânodo e se movem para o cátodo (o terminal positivo).
Consequentemente, ocorre uma reação que converterá reagentes de alta energia em produtos de baixa energia. Então, a energia restante fica disponível para uso pelo dispositivo. Ou seja, podemos dizer que a energia química dentro da pilha é convertida em energia elétrica na forma de corrente contínua (DC).
Mas por que as pilhas são alinhadas em direções opostas?
Quando várias pilhas são organizadas em série, os terminais positivo e negativo das extremidades adjacentes devem ser conectados. Na prática, é assim que a corrente consegue fluir, completando o circuito e alimentando o dispositivo.
Com isso em mente, organizar as pilhas em um padrão alternado, ou seja, uma pilha com o terminal (+) voltado para cima, seguida por uma pilha com o terminal (-) também voltado para cima, torna-se uma escolha muito mais eficiente.
Se as pilhas fossem dispostas com terminais semelhantes e voltados para a mesma direção, um fio precisaria ser incluído entre os terminais positivo e negativo nas pilhas vizinhas. Por outro lado, com as pilhas alternando a direção dos terminais com o auxílio de uma pequena placa de metal em cada extremidade já é suficiente para estabelecer essa conexão entre os terminais (+) e (-).
Desse modo, podemos dizer que as baterias em geral são normalmente alinhadas em direções opostas e próximas umas das outras para que a corrente possa fluir suavemente com uma necessidade mínima de hardware adicional. Em outras palavras, uma orientação alternada torna todo o processo mais eficiente e fácil de ser produzido.
Quais produtos químicos são usados nesses dispositivos?
Os produtos químicos contidos nas pilhas e baterias geralmente incluem ácidos que são chamados de eletrólitos. Nesse caso, os eletrólitos podem ser caracterizados como substâncias capazes de originar íons positivos e íons negativos, seja pela adição de um solvente ou aquecimento. Consequentemente, eles se tornam excelentes condutores de eletricidade.
Vale mencionar que as pilhas podem ser feitas de níquel, lítio, cádmio, chumbo, mercúrio e alcalino, todos com diferentes prós e contras. No entanto, o grande ponto negativo de tudo isso é que esses produtos químicos geralmente são nocivos e tóxicos para o meio ambiente.
No vídeo abaixo podemos conferir em detalhes por que é tão importante descartar pilhas e baterias corretamente e como podemos utilizar os meios corretos para fazer isso:
Agora ficou fácil entender por que jogar uma pilha ou bateria no lixo doméstico expõe o meio ambiente e toda a comunidade a perigos em potencial, não é mesmo?
Uma palavra final
Como já deu para perceber, ao projetar um determinado produto, cada milímetro deve ser considerado. No caso das pilhas, até mesmo a inclusão de um fio extra é vista como um desperdício que pode aumentar o seu custo final de produção. Desse modo, fabricantes e designers estão sempre buscando eficiência de custos, sem comprometer a funcionalidade.
No fim das contas, alinhar as pilhas em posições opostas e ligar os terminais positivo e negativo com uma barra de metal, em vez de um fio, melhora a eficiência e barateia o produto. No entanto, é importante deixar claro que a orientação dos dispositivos (em linha ou em disposição adjacente) pode sofrer variações por conta de outros componentes físicos do produto.
Já tinha reparado nessa característica das pilhas? Se você gostou do post, não deixe de compartilhá-lo! 😀
