Ilman paristoja ei olisi matkapuhelimia, kelloja, tabletteja, kuulolaitteita, taskulamppuja, sähköautoja tai satelliitteja - ja luettelo jatkuu. Ensimmäinen akku keksittiin yli 200 vuotta sitten, ja siitä lähtien näistä nerokkaista laitteista on tullut välttämättömiä jokapäiväisessä elämässämme.
Mikä on akku?
Yksinkertaisesti sanottuna akku on mikä tahansa laite, joka voi tarjota kannettavan väliaikaisen sähköenergian lähteen.
Sähköpiirissä akut toimivat virtalähteenä luomalla potentiaalieron, joka ohjaa sähkövirtaa. Kun virta kulkee piirin läpi, se siirtää energiaa kaikkiin siihen kytkettyihin laitteisiin. Tällaisessa piirissä virtaava virta on tasavirta. Toisin sanoen virtaava virta kulkee yhteen jatkuvaan suuntaan.
Päinvastoin, voimalaitoksen toimittamaan virtaan pääsee kotisi pistorasioiden kautta ja se on vaihtovirtaa. Tämän tyyppinen virta vaihtaa suuntaa tietyllä taajuudella laitteiden virran saamiseksi.
Kuinka paristot toimivat
Tyypillinen paristo koostuu yhdestä tai useammasta kennosta, joissa on a
Akun kemialliset reaktiot aiheuttavat elektronin kertymistä anodiin. Tämä luo sähköisen potentiaalin katodin ja anodin välille. Elektronit haluavat päästä katodiin neutraloidakseen varauksen, mutta eivät voi tehdä sitä kulkemalla itse akun sisällä olevan elektrolyyttisen materiaalin läpi. Sen sijaan elektronit virtaavat helposti johtavan johdon läpi, joka yhdistää anodin katodiin.
Lopulta kemialliset prosessit, jotka muodostavat elektronien ylijäämän anodissa, pysähtyvät ja paristo kuolee. Ladattavilla akuilla (joita kutsutaan myös toissijaisiksi paristoiksi) tämä prosessi voidaan kuitenkin kääntää kytkemällä akut akkulaturiin niiden kuollessa. Akun lataaminen kääntää elektronivirran päinvastaiseksi käyttämällä toista virtalähdettä. Akun kemialliset prosessit pystyvät kääntymään tämän lisätyn energian takia, ja akku pystyy jälleen kerran käyttämään virtaa virtapiiristä.
Luo oma sitruunaparisi!
Erinomainen tapa ymmärtää paremmin pariston toiminta on luoda oma paristo kotona sitruunalla, sinkkikynällä ja kuparikolikolla ja käyttää sitä pienen lampun virtalähteeseen.
Aseta kuparikolikko sitruunan toiselle puolelle ja aseta galvanoitu (sinkillä päällystetty) naula toiselle puolelle (varmista, että nämä kaksi osaa eivät kosketa sitruunan sisällä). Naula toimii positiivisena elektrodina (katodi), ja kolikko on negatiivinen elektrodi (anodi). Sitruunamehu toimii elektrolyyttinä. Voit sitten liittää voltimittarin sitruunaparistoon nähdäksesi kuinka paljon jännitettä se aiheuttaa. Tarvittaessa voit liittää useita sitruunaparistoja sarjaan ja luoda riittävästi jännitettä pienen lampun virran saamiseksi.
Erilaisia paristoja
Paristoja on kaikkia eri muotoja, kokoja, koostumuksia ja jännitteitä. Joitakin yleisimpiä tyyppejä ovat:
- Ladattavat akut, joita käytetään tavallisissa kotitalouselektroniikkalaitteissa. Näitä ovat litiumioniakut, nikkelikadmium ja nikkelimetallihydridi (NiMH). Paristojen nimet osoittavat niiden sisältämät elektrolyytit.
- Lyijyakut ovat myös ladattavia, mutta niitä käytetään raskaampiin sovelluksiin (esimerkiksi autoakkuina).
- Paristoihin, joita ei yleensä voi ladata, kuuluvat alkaliparistot tai kuivakennoiset sinkki-hiili-paristot.