Uten batterier ville det ikke være mobiltelefoner, klokker, nettbrett, høreapparater, lommelykter, elbiler eller kommunikasjonssatellitter - og listen fortsetter. Det første batteriet ble oppfunnet for over 200 år siden, og helt siden den gang har disse geniale enhetene blitt uunnværlige i vårt daglige liv.
Hva er et batteri?
Enkelt sagt er et batteri en hvilken som helst enhet som kan gi en bærbar midlertidig kilde til elektrisk energi.
I en elektrisk krets tjener batterier som en strømkilde ved å skape en potensiell forskjell som driver strømmen av elektrisk strøm. Når strømmen går gjennom kretsen, overfører den energi til alle enheter som er koblet til den. I en slik krets er strømtypen likestrøm. Med andre ord går strømmen som flyter i en kontinuerlig retning.
Motsatt får du tilgang til strøm fra et kraftverk via uttakene i ditt hjem og er i form av vekselstrøm. Denne typen strøm veksler retning med en viss frekvens for å kunne drive enheter.
Hvordan batterier fungerer
Et typisk batteri består av en eller flere celler som har en
De kjemiske reaksjonene i batteriet forårsaker elektronoppbygging ved anoden. Dette skaper et elektrisk potensial mellom katoden og anoden. Elektronene ønsker å komme seg til katoden for å nøytralisere ladningen, men de kan ikke gjøre det ved å reise gjennom det elektrolytiske materialet inne i selve batteriet. I stedet strømmer elektroner lett gjennom en ledende ledning som forbinder anoden til katoden.
Til slutt stopper de kjemiske prosessene som skaper overskudd av elektroner i anoden, og batteriet dør. Med oppladbare batterier (også kalt sekundære batterier) kan denne prosessen reverseres ved å koble batteriene til batteriladere etter at de dør. Å lade et batteri reverserer strømmen av elektroner ved å bruke en annen strømkilde. De kjemiske prosessene i batteriet er i stand til å reversere på grunn av denne ekstra energien, og batteriet vil igjen være i stand til å drive en krets alene.
Lag ditt eget sitronbatteri!
En utmerket måte å bedre forstå hvordan et batteri fungerer, er å lage ditt eget batteri hjemme med en sitron, en sinkspiker og en kobbermynt, og bruke den til å drive en liten lyspære.
Sett en kobbermynt i den ene siden av sitronen, og stikk den galvaniserte (sinkbelagte) neglen i den andre siden (pass på at de to elementene ikke berører innsiden av sitronen). Spikeren vil tjene som den positive elektroden (katoden), og mynten vil være den negative elektroden (anoden). Sitronsaften fungerer som elektrolytt. Deretter kan du koble et voltmeter over sitronbatteriet for å se hvor mye spenning det skaper. Om nødvendig kan du koble til flere sitronbatterier i serie for å skape nok spenning til å drive en liten lyspære.
Ulike typer batterier
Batterier kommer i forskjellige former, størrelser, komposisjoner og spenninger. Noen av de vanligste typene er:
- Oppladbare batterier som brukes i vanlige elektroniske husholdningsapparater. Disse inkluderer litiumionbatterier, nikkelkadmium og nikkelmetallhydrid (NiMH). Navnene på batteriene indikerer elektrolyttene de inneholder.
- Blybatterier er også oppladbare, men de brukes til mer tunge bruksområder (for eksempel bilbatterier).
- Batterier som vanligvis ikke er oppladbare inkluderer alkaliske batterier eller sink-karbonbatterier.