Det finns många olika typer av batterier, och de flesta har olika spänningar, allt från 1,5-volts AA-batterier till det vanliga 12-volts bilbatteriet. Många människor vet dock inte exakt vad termen "spänning" avser.
Fysik och terminologi
Termen "spänning" i ett batteri avser skillnaden i elektrisk potential mellan de positiva och negativa polerna på ett batteri. En större potentialskillnad resulterar i en större spänning.
Elektrisk potential betyder skillnaden i laddning mellan två punkter - i detta fall de två polerna på ett batteri. Den ena är positivt laddad och den andra är negativt laddad. En negativ laddning betyder helt enkelt att det finns ett överskott av negativt laddade partiklar, eller elektroner, på terminalen, medan en positivt laddad terminal saknar dessa elektroner. Fysisk separation av de två terminalerna förhindrar elektronerna från att resa från den negativt laddade terminalen till den positivt laddade. När de två anslutningarna är anslutna, till exempel via en krets, är elektronerna fria att färdas längs kretsens väg och rör sig från den negativa elektroden till den positiva. Denna rörelse av elektroner kallas elektrisk ström, som mäts i ampere eller ampere.
Historia
Enheten för elektrisk potential, volt, namnges för att hedra Alessandro Volta, en fysiker som krediterats för att uppfinna den första elektrokemiska cellen 1800. Hans cell bestod av en zink och en kopparelektrod nedsänkt i en elektrolytisk lösning av salt och vatten. Han populariserade också elektroforen, en maskin som kunde producera stora mängder statisk laddning. Han uppfann dock inte det, även om han ofta är krediterad för att göra det. Volta räknades av Napoleon Bonaparte 1810, och en av SI-enheterna för elektricitet, volt, fick sitt namn efter honom 1881.
Missuppfattningar
Eftersom det är en skillnad i elektrisk potential snarare än en mängd elektrisk ström, är högspänning inte nödvändigtvis farlig, medan hög ström kan vara. När man diskuterar el används ofta analogin med en vattenslang. I denna analogi jämförs spänning med vattentrycksskillnad - en hög tryckdifferens kommer att resultera i ett snabbare elektronflöde. Ström, mätt i ampere, beskriver hur snabbt en given volym elektroner färdas förbi en viss punkt i kretsen. De flesta tillgängliga batterier på marknaden kan ha höga spänningar, men den tillgängliga strömstyrkan beror på kretsen som batteriet används i, inte på själva batteriet.
Användningar
Eftersom batteritekniken har utvecklats har enheter som körs med batteriström blivit mindre och kraftfullare. Den utbredda användningen av litiumjonbatterier (Li-ion) har till exempel gjort det möjligt för mobiltelefoner att bli exponentiellt mindre än sina förfäder, främst på grund av deras låga effekt / vikt-förhållande. I dessa batterier rör sig en litiumjon en väg mellan anoden och katoden under urladdning och den andra vägen under laddning.
Toyota Prius, en populär hybridbil, debuterade på marknaden med nickel-metallhydridbatterier (Ni-MH). Nästa generation batterier, som är tillgängliga i slutet av 2009, kommer också att vara litiumjon på grund av deras fördelar jämfört med Ni-MH-batteripaketet.
Slutsats
Batterier varierar i spänning från några hundradels volt till många hundra volt, beroende på både batteriets storlek och materialet från vilket det är tillverkat. De är ett utmärkt sätt att driva olika former av enheter, oavsett spänningskraven för dessa enheter.
