Hvad er spænding i et batteri?

Der er mange forskellige typer batterier, og de fleste har forskellige spændinger, der spænder fra 1,5 volt AA-batterier til det almindelige 12 volts bilbatteri. Mange mennesker ved dog ikke præcis, hvad udtrykket "spænding" refererer til.

Fysik og terminologi

Udtrykket "spænding" i et batteri refererer til forskellen i elektrisk potentiale mellem Positive og negative terminaler på et batteri. En større forskel i potentialet resulterer i en større spænding.

Elektrisk potentiale betyder forskellen i ladning mellem to punkter - i dette tilfælde de to terminaler på et batteri. Den ene er positivt ladet, og den anden er negativt ladet. En negativ ladning betyder simpelthen, at der er et overskud af negativt ladede partikler eller elektroner på terminalen, mens en positivt ladet terminal har en mangel på disse elektroner. Fysisk adskillelse af de to terminaler forhindrer elektronerne i at rejse fra den negativt ladede terminal til den positivt ladede. Når de to terminaler er tilsluttet, er elektronerne f.eks. Via et kredsløb frit til at rejse langs kredsløbets vej, der bevæger sig fra den negative elektrode til den positive. Denne bevægelse af elektroner kaldes elektrisk strøm, som måles i ampere eller forstærkere.

Historie

Enheden af ​​elektrisk potentiale, volt, er navngivet til ære for Alessandro Volta, en fysiker krediteret med at opfinde den første elektrokemiske celle i 1800. Hans celle bestod af en zink og en kobberelektrode nedsænket i en elektrolytisk opløsning af salt og vand. Han populariserede også elektroforen, en maskine der kunne producere store mængder statisk ladning. Han opfandt det imidlertid ikke, selvom han ofte krediteres med det. Volta blev tællet af Napoleon Bonaparte i 1810, og en af ​​SI-enhederne af elektricitet, volt, blev opkaldt efter ham i 1881.

Misforståelser

Fordi det er en forskel i elektrisk potentiale snarere end en mængde elektrisk strøm er højspænding ikke nødvendigvis farlig, mens høj strøm kan være. Når man diskuterer elektricitet, anvendes ofte en vandslangs analogi. I denne analogi er spændingen lignet vandtryksforskel - en højtryksforskel vil resultere i en hurtigere elektronstrøm. Strøm, målt i forstærkere, beskriver hvor hurtigt et bestemt volumen af ​​elektroner rejser forbi et bestemt punkt i kredsløbet. De fleste batterier, der er tilgængelige på markedet, kan have høje spændinger, men den tilgængelige strøm afhænger af det kredsløb, batteriet bruges til, ikke på selve batteriet.

Brug

Da batteriet har avanceret, enheder, der kører på batteristrøm, er blevet mindre og mere kraftfulde. Den udbredt anvendelse af lithium-ion-batterier (Li-ion) har f.eks. Gjort det muligt for mobiltelefoner at blive eksponentielt mindre end deres forfædre, primært på grund af deres lave strømforbrugsprocent. I disse batterier bevæger en lithiumion en vej imellem anoden og katoden under afladning, og den anden vej under opladningen.

Toyota Prius, en populær hybridbil, debuterede på markedet ved hjælp af nikkelmetalhydrid ( Ni-MH) batterier. Dens næste generation af batterier, der leveres i slutningen af ​​2009, vil også være lithium-ion på grund af deres fordele i forhold til Ni-MH-batteripakken.

Konklusion

Batterier spænder fra nogle få hundrede af en volt til mange hundrede volt, afhængig af både størrelsen på batteriet og de materialer, hvorfra det er lavet. De er en fremragende måde at drive forskellige former for enheder, uanset hvad spændingskravene til disse enheder.