Video: Batterier (HD) 2024
Har du noen gang blandet eddik med natron for å lage en vulkan for et vitenskapsmessig prosjekt? Den boblende som du ser er resultatet av en kjemisk reaksjon. Denne reaksjonen er svært lik hvordan batteriene fungerer. Reaksjonen skjer imidlertid inne i et batteri, skjult fra utsikten ved batterirommet. Denne reaksjonen er det som skaper den elektriske energien som batteriet leverer til kretsene.
Et typisk batteri, for eksempel et AA- eller C-batteri, har en veske eller en beholder. Støpt på innsiden av saken er en katode -blanding, som er malt mangandioxid og ledere som bærer en naturlig forekommende elektrisk ladning. En separator kommer neste. Dette papiret holder katoden fra å komme i kontakt med anoden, som bærer den negative ladningen. anoden og elektrolytten (kaliumhydroksyd) er inne i hvert batteri. En pin, som vanligvis er laget av messing, danner den negative strømkollektoren og er i midten av batterikassen.
Hvert batteri har en celle som inneholder tre komponenter: to elektroder og en elektrolytt mellom dem. elektrolytten er en kaliumhydroksydoppløsning i vann. Elektrolytten er mediet for bevegelse av ioner i cellen og bærer den ikoniske strømmen inne i batteriet.
De positive og negative terminalene til et batteri er koblet til to forskjellige typer metallplater, kjent som elektroder, som er nedsenket i kjemikalier inne i batteriet. Kjemikaliene reagerer med metallene, noe som fører til at elektroniske elektroner bygger opp på den negative elektroden (metallplaten kobles til den negative batteriklemmen) og produserer mangel på elektroner på den positive elektroden (metallplaten koblet til den positive batteriterminalen).
Lommelykt eller mindre batterier, som vanligvis er merket A, AA, C eller D, har klemmene innebygd i enden av batteriene. Det er derfor batterirommet til lommelykten din har et + og a-tegn, noe som gjør det lettere for deg å installere batteriene i riktig retning. Større batterier, som i en bil, har terminaler som strekker seg ut fra batteriet. (De ser vanligvis ut som store skruetopper.)
Forskjellen i antall elektroner mellom positive og negative terminaler skaper kraft kjent som spenning. Denne kraften vil til og med utjevne lagene, for eksempel, ved å skyve overskytende elektroner fra den negative elektroden til den positive elektroden. Men kjemikaliene inne i batteriet fungerer som en veisperre og forhindrer at elektronene reiser mellom elektrodene. Hvis det er en alternativ bane som gjør at elektronene kan bevege seg fritt fra den negative elektroden til den positive elektroden, vil kraften (spenningen) lykkes i å skyve elektronene langs den banen.
Når du kobler et batteri til en krets, gir du den alternative banen for elektronene å følge.Så overflødige elektroner strømmer ut av batteriet via den negative terminalen, gjennom kretsen, og tilbake i batteriet via den positive terminalen. Den strømmen av elektroner er den elektriske strømmen som gir energi til kretsen.
Når elektrodene er koblet til via en krets, for eksempel terminaler i en lommelykt eller i bilen din, begynner kjemikaliene i elektrolytten å reagere.
Når elektroner strømmer gjennom en krets, fortsetter kjemikaliene inne i batteriet å reagere med metallene, overskytende elektroner fortsetter å bygge opp på den negative elektroden, og elektroner fortsetter å flyte for å prøve å jevne opp ting - så lenge det er en komplett bane for gjeldende. Hvis du holder batteriet tilkoblet i en krets i lang tid, blir alle kjemikaliene inne i batteriet til slutt brukt og batteriet dør (det leverer ikke lenger elektrisk energi).
Elektrolytten oxiderer anodenes drevne sink. Katodens mangandioxid / karbonblanding reagerer med oksidert sink for å produsere elektrisitet. Samspill mellom sink og elektrolytt produserer gradvis sakte cellens virkning og senker spenningen.
Samleren er en messingstift i midten av cellen som fører strøm til utvendig krets.
Merk at de to elektrodene i hvert batteri er laget av to forskjellige materialer, som begge må være elektriske ledere. Et av materialene gir elektroner og den andre mottar dem, noe som gjør dagens strøm.
