Akkuja on monia erilaisia, ja useimmilla on erilaiset jännitteet, vaihtelevat 1,5 voltin AA-paristoista yleiseen 12 voltin autoakkuun. Monet ihmiset eivät kuitenkaan tiedä tarkalleen, mihin termi "jännite" viittaa.
Fysiikka ja terminologia
Termi "jännite" akussa viittaa sähköpotentiaalin eroon akun positiivisten ja negatiivisten napojen välillä. Suurempi ero potentiaalissa johtaa suurempaan jännitteeseen.
Sähköpotentiaali tarkoittaa kahden pisteen - tässä tapauksessa akun kahden navan - latauseroa. Yksi on positiivisesti ladattu ja toinen negatiivisesti varattu. Negatiivinen varaus tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että terminaalissa on ylimäärä negatiivisesti varautuneita hiukkasia tai elektroneja, kun taas positiivisesti varautuneessa terminaalissa ei ole näitä elektroneja. Kahden terminaalin fyysinen erottaminen estää elektroneja kulkemasta negatiivisesti varatusta navasta positiivisesti varattuun. Kun kaksi liitintä on kytketty, esimerkiksi piirin kautta, elektronit voivat liikkua vapaasti piirin polkua pitkin, siirtymällä negatiivisesta elektrodista positiiviseen. Tätä elektronien liikettä kutsutaan sähkövirraksi, joka mitataan ampeereina tai ampeereina.
Historia
Sähköpotentiaalin yksikkö, voltti, on nimetty fyysikko Alessandro Volta kunniaksi, joka hyvitetään keksimään ensimmäinen sähkökemiallinen kenno vuonna 1800. Hänen kennonsa koostui sinkistä ja kuparielektrodista, joka oli upotettu suolan ja veden elektrolyyttiseen liuokseen. Hän myös suositteli elektroforia, konetta, joka pystyi tuottamaan suuria määriä staattista varausta. Hän ei kuitenkaan keksinyt sitä, vaikka hänelle usein sanotaan tekevän niin. Napoleon Bonaparte teki laskurin Volta vuonna 1810, ja yksi SI-yksiköistä, voltti, nimettiin hänen mukaansa vuonna 1881.
Väärinkäsitykset
Koska se on ero sähköpotentiaalissa pikemminkin kuin sähkövirran määrä, korkea jännite ei ole välttämättä vaarallinen, kun taas suuri virta voi olla. Kun keskustellaan sähköstä, käytetään usein vesiletkun analogiaa. Tässä analogiassa jännitettä verrataan veden paine-eroon - suuri paine-ero johtaa nopeammin elektronivirtaan. Ampeereina mitattu virta kuvaa kuinka nopeasti tietty elektronien määrä kulkee tietyn piirin pisteen ohi. Useimmilla markkinoilla olevilla akuilla voi olla korkea jännite, mutta käytettävissä oleva virrankulutus riippuu piiristä, jossa akkua käytetään, eikä itse paristosta.
Käyttää
Akkutekniikan kehittyessä akkuvirralla toimivista laitteista on tullut pienempiä ja tehokkaampia. Esimerkiksi litiumioniakkujen (Li-ion) paristojen laaja käyttö on antanut matkapuhelimien tulla eksponentiaalisesti pienemmiksi kuin esi-isänsä, pääasiassa niiden matalan teho-painosuhteen vuoksi. Näissä paristoissa litiumioni liikkuu anodin ja katodin välillä yhteen suuntaan purkautumisen aikana ja toiseen suuntaan latauksen aikana.
Suosittu hybridiauto Toyota Prius debytoi markkinoilla nikkelimetallihydridiakkuilla (Ni-MH). Sen uuden sukupolven paristot, jotka ovat saatavana vuoden 2009 lopulla, ovat myös litiumioniakkuja niiden etujen vuoksi Ni-MH-akkuihin nähden.
Johtopäätös
Paristojen jännite vaihtelee muutamasta sadasosasta voltista moniin satoihin voltteihin, riippuen sekä akun koosta että materiaaleista, joista se on valmistettu. Ne ovat erinomainen tapa virrata erilaisia laitteita riippumatta näiden laitteiden jännitevaatimuksista.
