Det finnes mange forskjellige typer batterier, og de fleste har forskjellige spenninger, alt fra 1,5-volts AA-batterier til det vanlige 12-volts bilbatteriet. Mange vet imidlertid ikke nøyaktig hva begrepet "spenning" refererer til.
Fysikk og terminologi
Uttrykket “spenning” i et batteri refererer til forskjellen i elektrisk potensial mellom de positive og negative polene på et batteri. En større forskjell i potensial resulterer i større spenning.
Elektrisk potensial betyr forskjellen i ladning mellom to punkter - i dette tilfellet de to polene på et batteri. Den ene er positivt ladet, og den andre er negativt ladet. En negativ ladning betyr ganske enkelt at det er et overskudd av negativt ladede partikler, eller elektroner, på terminalen, mens en positivt ladet terminal mangler disse elektronene. Fysisk separasjon av de to terminalene hindrer elektronene i å bevege seg fra den negativt ladede terminalen til den positivt ladede. Når de to terminalene er koblet til, for eksempel via en krets, er elektronene fri til å bevege seg langs banen til kretsen og bevege seg fra den negative elektroden til den positive. Denne bevegelsen av elektroner kalles elektrisk strøm, som måles i ampere eller ampere.
Historie
Enheten for elektrisk potensial, volt, er oppkalt til ære for Alessandro Volta, en fysiker som er kreditert for å oppfinne den første elektrokjemiske cellen i 1800. Hans celle besto av sink og en kobberelektrode nedsenket i en elektrolytisk løsning av salt og vann. Han populariserte også elektroforen, en maskin som kunne produsere store mengder statisk ladning. Han oppfant det imidlertid ikke, selv om han ofte blir kreditert for å gjøre det. Volta ble gjort opptelling av Napoleon Bonaparte i 1810, og en av SI-enhetene med strøm, volt, ble oppkalt etter ham i 1881.
Misforståelser
Fordi det er en forskjell i elektrisk potensial i stedet for en mengde elektrisk strøm, er ikke høyspenning nødvendigvis farlig, mens høy strøm kan være. Når vi diskuterer elektrisitet, brukes analogien til en vannslange ofte. I denne analogien sammenlignes spenning med vanntrykkforskjell - en høy trykkforskjell vil resultere i en raskere elektronstrøm. Strøm, målt i ampere, beskriver hvor raskt et gitt volum elektroner beveger seg forbi et bestemt punkt i kretsen. De fleste tilgjengelige batterier på markedet kan ha høye spenninger, men den tilgjengelige strømstyrken avhenger av kretsen batteriet brukes i, ikke av selve batteriet.
Bruker
Etter hvert som batteriteknologien har avansert, har enheter som kjører på batteristrøm blitt mindre og kraftigere. Den utstrakte bruken av litiumionbatterier (Li-ion), for eksempel, har gjort det mulig for mobiltelefoner å bli eksponentielt mindre enn deres forfedre, hovedsakelig på grunn av deres lave effekt / vekt-forhold. I disse batteriene beveger et litiumion seg en vei mellom anoden og katoden under utladning, og den andre veien under lading.
Toyota Prius, en populær hybridbil, debuterte på markedet ved hjelp av nikkel-metallhydrid (Ni-MH) batterier. Den neste generasjonen batterier, tilgjengelig i slutten av 2009, vil også være litiumion på grunn av fordelene i forhold til Ni-MH-batteripakken.
Konklusjon
Batteriene varierer i spenning fra noen få hundredels volt til mange hundre volt, avhengig av både størrelsen på batteriet og materialene det er laget av. De er en utmerket måte å drive forskjellige former for enheter, uansett spenningskravene til disse enhetene.