Există multe tipuri diferite de baterii și majoritatea au tensiuni diferite, variind de la baterii AA de 1,5 volți până la bateria comună de 12 volți pentru mașină. Cu toate acestea, mulți oameni nu știu exact la ce se referă termenul „tensiune”.
Fizică și terminologie
Termenul „tensiune” într-o baterie se referă la diferența de potențial electric între bornele pozitive și negative ale unei baterii. O diferență mai mare de potențial are ca rezultat o tensiune mai mare.
Potențialul electric înseamnă diferența de încărcare între două puncte - în acest caz, cele două borne ale unei baterii. Una este încărcată pozitiv, iar cealaltă este încărcată negativ. O sarcină negativă înseamnă pur și simplu că există un exces de particule încărcate negativ, sau electroni, pe terminal, în timp ce un terminal încărcat pozitiv are o lipsă a acestor electroni. Separarea fizică a celor două terminale împiedică electronii să se deplaseze de la terminalul încărcat negativ la cel încărcat pozitiv. Odată ce cele două terminale sunt conectate, printr-un circuit, de exemplu, electronii sunt liberi să călătorească de-a lungul traseului circuitului, trecând de la electrodul negativ la cel pozitiv. Această mișcare a electronilor se numește curent electric, care se măsoară în amperi sau amperi.
Istorie
Unitatea potențialului electric, voltul, este numită în cinstea lui Alessandro Volta, un fizician creditat cu inventarea primei celule electrochimice în 1800. Celula sa consta dintr-un electrod de zinc și un cupru scufundat într-o soluție electrolitică de sare și apă. El a popularizat și electrophorusul, o mașină care putea produce cantități mari de sarcină statică. Cu toate acestea, el nu a inventat-o, deși de multe ori i se atribuie acest lucru. Volta a fost numit de Napoleon Bonaparte în 1810, iar una dintre unitățile SI de energie electrică, voltul, a fost numită după el în 1881.
Concepții greșite
Deoarece este mai degrabă o diferență de potențial electric decât o cantitate de curent electric, tensiunea ridicată nu este neapărat periculoasă, în timp ce curentul mare poate fi. Când se discută despre electricitate, se folosește adesea analogia unui furtun de apă. În această analogie, tensiunea este asemănată cu diferența de presiune a apei - o diferență mare de presiune va duce la un flux mai rapid de electroni. Curentul, măsurat în amperi, descrie cât de repede un anumit volum de electroni parcurge un anumit punct din circuit. Majoritatea bateriilor disponibile pe piață pot avea tensiuni ridicate, dar amperajul disponibil depinde de circuitul în care este utilizată bateria, nu de bateria însăși.
Utilizări
Pe măsură ce tehnologia bateriei a avansat, dispozitivele care funcționează cu baterie au devenit mai mici și mai puternice. Utilizarea pe scară largă a bateriilor litiu-ion (Li-ion), de exemplu, a permis telefoanelor celulare să devină exponențial mai mici decât strămoșii lor, în principal datorită raportului lor scăzut putere-greutate. În aceste baterii, un ion de litiu se deplasează într-un sens între anod și catod în timpul descărcării, iar celălalt în timpul reîncărcării.
Toyota Prius, un popular automobil hibrid, a debutat pe piață folosind baterii de hidrură de nichel-metal (Ni-MH). Următoarea sa generație de baterii, disponibile la sfârșitul anului 2009, va fi, de asemenea, litiu-ion datorită avantajelor lor față de pachetul de baterii Ni-MH.
Concluzie
Bateriile variază în tensiune de la câteva sutimi de volt la multe sute de volți, în funcție atât de dimensiunea bateriei, cât și de materialele din care este fabricată. Acestea sunt o modalitate excelentă de a alimenta diferite forme de dispozitive, indiferent de cerințele de tensiune ale acestor dispozitive.