Bez batérií by neexistovali mobilné telefóny, hodinky, tablety, načúvacie prístroje, baterky, elektromobily alebo komunikačné satelity - a zoznam pokračuje. Prvá batéria bola vynájdená pred viac ako 200 rokmi a odvtedy sa tieto dômyselné zariadenia stali nepostrádateľnými v našom každodennom živote.
Čo je to batéria?
Jednoducho povedané, batéria je akékoľvek zariadenie, ktoré môže poskytnúť prenosný dočasný zdroj elektrickej energie.
V elektrickom obvode slúžia batérie ako zdroj energie vytváraním potenciálneho rozdielu, ktorý poháňa tok elektrického prúdu. Pri prechode prúdu obvodom prenáša energiu do všetkých pripojených zariadení. V takomto obvode je typ prúdu, ktorý preteká, jednosmerný prúd. Inými slovami, prúd, ktorý preteká, ide jedným nepretržitým smerom.
Naopak, k energii dodávanej z elektrárne sa pristupuje cez zásuvky vo vašej domácnosti a je vo forme striedavého prúdu. Tento typ prúdu strieda smer s určitou frekvenciou, aby napájal zariadenia.
Ako fungujú batérie
Typická batéria sa skladá z jedného alebo viacerých článkov, ktoré majú a
Chemické reakcie v batérii spôsobujú nahromadenie elektrónov na anóde. To vytvára elektrický potenciál medzi katódou a anódou. Elektróny sa chcú dostať na katódu, aby neutralizovali náboj, ale nemôžu to robiť tak, že prechádzajú elektrolytickým materiálom vo vnútri samotnej batérie. Namiesto toho elektróny ľahko prúdia vodivým drôtom spájajúcim anódu s katódou.
Chemické procesy vytvárajúce prebytok elektrónov v anóde sa nakoniec zastavia a batéria zomrie. S nabíjateľnými batériami (nazývanými tiež sekundárne batérie) je však možné tento proces zvrátiť pripojením batérií k nabíjačkám po ich smrti. Dobíjanie batérie zvráti tok elektrónov pomocou iného zdroja energie. Chemické procesy v batérii sú vďaka tejto pridanej energii schopné obrátiť sa a batéria bude opäť schopná napájať obvod sama.
Vytvorte si svoju vlastnú citrónovú batériu!
Vynikajúcim spôsobom, ako lepšie pochopiť, ako batéria funguje, je vytvoriť si doma vlastnú batériu s citrónom, zinkovým klincom a medenou mincou a použiť ju na napájanie malej žiarovky.
Vložte medenú mincu na jednu stranu citróna a na druhú stranu vložte pozinkovaný (pozinkovaný) klinec (uistite sa, že sa dva predmety nedotýkajú citróna). Klinec bude slúžiť ako kladná elektróda (katóda) a mincou bude záporná elektróda (anóda). Citrónová šťava slúži ako elektrolyt. Potom môžete k svojej citrónovej batérii pripojiť voltmetr a zistiť, aké napätie vytvára. Ak je to potrebné, môžete zapojiť niekoľko citrónových batérií do série, aby ste vytvorili dostatočné napätie na napájanie malej žiarovky.
Rôzne typy batérií
Batérie majú rôzne tvary, veľkosti, zloženie a napätie. Medzi najbežnejšie typy patria:
- Nabíjateľné batérie používané v bežných elektronických zariadeniach pre domácnosť. Patria sem lítium-iónové batérie, nikel-kadmium a hydrid nikel-kov (NiMH). Názvy batérií označujú elektrolyty, ktoré obsahujú.
- Olovené batérie sú tiež nabíjateľné, ale používajú sa na náročnejšie aplikácie (napríklad ako automobilové batérie).
- Batérie, ktoré nie sú zvyčajne nabíjateľné, zahŕňajú alkalické batérie alebo suché zinkovo-uhlíkové batérie.