Video: Batterier (HD) 2024
Har du nogensinde blandet eddike med bagepulver til at skabe en vulkan til et videnskabsmæssigt projekt? Den boblende, som du ser, er resultatet af en kemisk reaktion. Denne reaktion svarer meget til , hvordan batterier fungerer. Reaktionen sker dog inden i et batteri, der er skjult fra batteridækslet. Denne reaktion er, hvad der skaber den elektriske energi, som batteriet leverer til kredsløb.
Et typisk batteri, f.eks. Et AA eller C-batteri, har en kasse eller en beholder. Støbt på indersiden af sagen er en katode blanding, som er malet mangandioxid og ledere, der bærer en naturligt forekommende elektrisk ladning. En separator kommer næste. Dette papir holder katoden i kontakt med anoden, som bærer den negative ladning. anoden og elektrolytten (kaliumhydroxid) er inde i hvert batteri. En pin, der typisk er lavet af messing, danner den negative strømkollektor og er i midten af batterikassen.
Hvert batteri har en celle, der indeholder tre komponenter: to elektroder og en elektrolyt mellem dem. elektrolytten er en kaliumhydroxidopløsning i vand. Elektrolytten er mediet til bevægelse af ioner i cellen og bærer den ikoniske strøm inde i batteriet.
Batteriets positive og negative terminaler er forbundet med to forskellige typer metalplader, kendt som elektroder, , som er nedsænket i kemikalier inde i batteriet. Kemikalierne reagerer med metallerne, hvilket forårsager overskydende elektroner at opbygge på den negative elektrode (metalpladen tilsluttet den negative batteriklemme) og forårsager mangel på elektroner på den positive elektrode (metalpladen tilsluttet til den positive batteriterminal).
Lommelygter eller mindre batterier, som normalt er mærket A, AA, C eller D, har terminalerne indbygget i enderne af batterierne. Derfor har batterilokalet på din lommelygte et + og a - tegn, hvilket gør det lettere for dig at installere batterierne i den rigtige retning. Større batterier, som i en bil, har terminaler, der strækker sig ud af batteriet. (De ser generelt ud som store skruetoppe.)
Forskellen i antallet af elektroner mellem de positive og negative terminaler skaber kraften kendt som spænding. Denne kraft ønsker at udjævne holdene, hvis det skal sige, ved at skubbe de overskydende elektroner fra den negative elektrode til den positive elektrode. Men kemikalierne inde i batteriet fungerer som en vejspærre og forhindrer elektronerne i at rejse mellem elektroderne. Hvis der er en alternativ vej, der gør det muligt for elektronerne at rejse frit fra den negative elektrode til den positive elektrode, vil kraften (spænding) lykkes i at skubbe elektronerne langs den pågældende vej.
Når du tilslutter et batteri til et kredsløb, bestemmer du den alternative vej for elektronerne, der skal følges.Så de overskydende elektroner strømmer ud af batteriet via den negative klemme gennem kredsløbet og tilbage i batteriet via den positive terminal. Denne strøm af elektroner er den elektriske strøm, der leverer energi til dit kredsløb.
Når elektroderne er tilsluttet via et kredsløb, f.eks. Terminalerne i en lommelygte eller dem i dit køretøj, reagerer kemikalierne i elektrolytens start.
Som elektroner strømmer gennem et kredsløb, fortsætter kemikalierne inde i batteriet med metallerne, overskydende elektroner fortsætter med at opbygge den negative elektrode, og elektroner fortsætter med at flyde for at forsøge at jævnlige ting - så længe der er en komplet vej for den nuværende. Hvis du holder batteriet i et kredsløb i lang tid, bliver alle kemikalier inde i batteriet i sidste ende brugt op, og batteriet dør (det leverer ikke længere elektrisk energi).
Elektrolytten oxiderer anodens drevne zink. Katodens mangandioxid / carbonblanding reagerer med det oxiderede zink for at producere elektricitet. Samspillet mellem zink og elektrolytt producerer gradvist langsomt cellens handling og sænker dens spænding.
Samleren er en messingstift i midten af cellen, der fører strøm til det ydre kredsløb.
Bemærk, at de to elektroder i hvert batteri er fremstillet af to forskellige materialer, som begge skal være elektriske ledere. Et af materialerne giver elektroner og den anden modtager dem, hvilket gør strømmen strøm.
