Akusid on palju erinevaid ja enamikul on need erinevad pinged, alates 1,5-voldistest AA-patareidest kuni ühise 12-voldise autoakuni. Paljud inimesed ei tea aga täpselt, mida termin "pinge" tähistab.
Füüsika ja terminoloogia
Termin "pinge" patareis viitab aku positiivse ja negatiivse klemmi elektrilise potentsiaali erinevusele. Suurem potentsiaalide erinevus toob kaasa suurema pinge.
Elektriline potentsiaal tähendab kahe punkti - sel juhul aku kahe klemmi - laengu erinevust. Üks on positiivselt laetud ja teine negatiivselt laetud. Negatiivne laeng tähendab lihtsalt seda, et terminalis on liiga palju negatiivselt laetud osakesi või elektrone, samal ajal kui positiivselt laetud terminalis on neid elektrone puudu. Kahe klemmi füüsiline eraldamine takistab elektronide liikumist negatiivselt laetud klemmist positiivselt laetud klemmile. Kui kaks klemmi on ühendatud, näiteks vooluahela kaudu, võivad elektronid vabalt liikuda mööda vooluahelat, liikudes negatiivsest elektroodist positiivsesse. Seda elektronide liikumist nimetatakse elektrivooluks, mida mõõdetakse amprites või amprites.
Ajalugu
Elektripotentsiaali ühik, volt, on nimetatud füüsiku Alessandro Volta auks, kes on autoriks esimese elektrokeemilise elemendi leiutamise eest 1800. aastal. Tema rakk koosnes tsingist ja vase elektroodist, mis oli sukeldatud soola ja vee elektrolüütilisse lahusesse. Ta populariseeris ka elektrofoori - masinat, mis võib toota suures koguses staatilist laengut. Ta ei leiutanud seda, ehkki talle on see sageli omistatud. Napoleon Bonaparte tegi Volta loenduseks 1810. aastal ja üks SI elektrienergia ühikutest, volt, sai tema nime 1881. aastal.
Väärarusaamad
Kuna see on elektrilise potentsiaali erinevus, mitte elektrivoolu hulk, ei ole kõrgepinge tingimata ohtlik, samas kui suur vool võib olla. Elektri üle arutlemisel kasutatakse sageli veevooliku analoogiat. Selles analoogias võrreldakse pinget veesurve erinevusega - kõrge rõhu erinevus toob kaasa kiirema elektronide voolu. Amprites mõõdetav vool kirjeldab, kui kiiresti antud elektronide maht mööda ahela teatud punkti möödub. Enamikul turul saadaolevatest patareidest võib olla kõrge pinge, kuid saadaolev voolutugevus sõltub patarei vooluringist, mitte patareist endast.
Kasutab
Kui akutehnoloogia on arenenud, on akutoitel töötavad seadmed muutunud väiksemaks ja võimsamaks. Näiteks liitium-ioon (Li-ioon) patareide laialdane kasutamine on võimaldanud mobiiltelefonidel muutuda nende esivanematest eksponentsiaalselt väiksemaks, peamiselt nende madala võimsuse ja kaalu suhte tõttu. Nendes patareides liigub liitiumioon anoodi ja katoodi vahel tühjenemise ajal ühtpidi ja laadimise ajal teistpidi.
Populaarne hübriidauto Toyota Prius debüteeris turul nikkel-metallhüdriidi (Ni-MH) akude abil. Selle uue põlvkonna patareid, mis on saadaval 2009. aasta lõpus, on samuti liitiumiooniooniks, kuna neil on eelised Ni-MH akude ees.
Järeldus
Patareide pinge ulatub mõnest sajandikust voltist kuni paljude sadade voltideni, sõltuvalt nii aku suurusest kui ka materjalidest, millest see on valmistatud. Need on suurepärane viis mitmesuguste seadmete toitmiseks, olenemata nende seadmete pingenõuetest.