Be baterijų nebūtų mobiliųjų telefonų, laikrodžių, planšetinių kompiuterių, klausos aparatų, žibintuvėlių, elektromobilių ar ryšių palydovų - sąrašą galima tęsti. Pirmasis akumuliatorius buvo išrastas daugiau nei prieš 200 metų ir nuo tada šie išradingi prietaisai tapo nepakeičiami mūsų kasdieniniame gyvenime.
Kas yra baterija?
Paprasčiau tariant, akumuliatorius yra bet koks prietaisas, galintis suteikti nešiojamą laikiną elektros energijos šaltinį.
Elektros grandinėje baterijos tarnauja kaip energijos šaltinis, sukuriant potencialų skirtumą, lemiantį elektros srovės srautą. Kai srovė praeina per grandinę, ji perduoda energiją į visus prie jos prijungtus įrenginius. Tokioje grandinėje tekančios srovės tipas yra nuolatinė. Kitaip tariant, tekanti srovė eina viena ištisine kryptimi.
Priešingai, elektrinės tiekiama energija yra pasiekiama per jūsų namų lizdus ir yra kintamosios srovės forma. Šio tipo srovė keičia prietaiso kryptį tam tikru dažniu.
Kaip veikia baterijos
Tipinė baterija susideda iš vienos ar daugiau elementų, turinčių a
Dėl cheminių reakcijų akumuliatoriuje anodas kaupiasi elektronais. Tai sukuria elektrinį potencialą tarp katodo ir anodo. Elektronai nori patekti į katodą, kad neutralizuotų krūvį, tačiau to padaryti negali keliaudami per pačios baterijos viduje esančią elektrolitinę medžiagą. Užtat elektronai lengvai teka per laidų laidą, jungiantį anodą su katodu.
Galų gale cheminiai procesai, sukuriantys elektronų perteklių anode, sustoja ir baterija išsenka. Tačiau naudojant daugkartinio įkrovimo akumuliatorius (dar vadinamus antrinėmis baterijomis), šį procesą galima pakeisti, prijungus baterijas prie akumuliatorių įkroviklių, kai jos miršta. Įkraunant akumuliatorių, elektronų srautas pasikeičia naudojant kitą energijos šaltinį. Cheminiai procesai akumuliatoriuje gali pasikeisti dėl šios papildomos energijos, ir baterija vėl galės savarankiškai maitinti grandinę.
Sukurkite savo citrinos bateriją!
Puikus būdas geriau suprasti, kaip veikia akumuliatorius, yra namuose sukurti savo bateriją su citrina, cinko vinimi ir varine moneta ir naudoti ją mažai lemputei maitinti.
Į vieną citrinos pusę įkiškite varinę monetą, o į kitą - cinkuotą (cinku padengtą) nagą (įsitikinkite, kad abu daiktai neliečia citrinos viduje). Vinis bus teigiamas elektrodas (katodas), o moneta bus neigiamas elektrodas (anodas). Citrinos sultys tarnauja kaip elektrolitas. Tada galite prijungti voltmetrą prie citrinos akumuliatoriaus, kad pamatytumėte, kiek jis sukuria įtampą. Jei reikia, galite nuosekliai sujungti kelias citrinos baterijas, kad sukurtumėte pakankamai įtampos, kad galėtumėte maitinti mažą lemputę.
Įvairių tipų baterijos
Baterijos būna įvairių formų, dydžių, sudėties ir įtampos. Kai kurie iš labiausiai paplitusių tipų yra:
- Įkraunamos baterijos, naudojamos įprastuose buitiniuose elektroniniuose prietaisuose. Tai apima ličio jonų baterijas, nikelio kadmį ir nikelio metalo hidridą (NiMH). Baterijų pavadinimai nurodo juose esančius elektrolitus.
- Švino rūgšties akumuliatoriai taip pat yra įkraunami, tačiau jie naudojami sunkesnėms reikmėms (pavyzdžiui, kaip automobilių akumuliatoriai).
- Baterijos, kurios paprastai nėra įkraunamos, yra šarminės baterijos arba sauso elemento cinko-anglies baterijos.