Hur batterier fungerar | dummies. com

Har du någonsin blandat ättika med natron för att skapa en vulkan för ett vetenskapligt rättvist projekt? Den bubbling som du ser är resultatet av en kemisk reaktion. Denna reaktion är mycket lik hur batterierna fungerar. Reaktionen sker emellertid inuti ett batteri, dold från utsikten av batterihöljet. Denna reaktion är vad som skapar den elektriska energi som batteriet levererar till kretsar.

Ett typiskt batteri, till exempel ett AA- eller C-batteri, har ett fodral eller en behållare. Gjutet på insidan av höljet är en mixning av katod som är maldangandioxid och ledare som bär en naturligt förekommande elektrisk laddning. En separator kommer därefter. Detta papper hindrar katoden från att komma i kontakt med anoden, som bär den negativa laddningen. anoden och elektrolyten (kaliumhydroxid) finns inuti varje batteri. En stift, som normalt är gjord av mässing, bildar den negativa strömkollektorn och ligger i mitten av batteriluckan.

Varje batteri har en cell som innehåller tre komponenter: två elektroder och en elektrolyt mellan dem. elektrolyten är en kaliumhydroxidlösning i vatten. Elektrolyten är mediet för rörelsen av joner i cellen och bär den ikoniska strömmen inuti batteriet.

Batteriets positiva och negativa terminaler är anslutna till två olika typer av metallplattor, kända som -elektroder, som nedsänks i kemikalier inuti batteriet. Kemikalierna reagerar med metallerna, vilket medför att överskott av elektroner byggs upp på den negativa elektroden (metallplattan ansluten till den negativa batterikontakten) och producerar en brist på elektroner på den positiva elektroden (metallplattan ansluten till den positiva batteriterminalen).

Ficklampor eller mindre batterier, vanligen märkta A, AA, C eller D har terminalerna inbyggda i ändarna på batterierna. Det är därför batteriluckan på ficklampan har ett + och ett - tecken, vilket gör det enklare för dig att installera batterierna i rätt riktning. Större batterier, som i bilen, har terminaler som sträcker sig ut ur batteriet. (De ser vanligtvis ut som stora skruvplattor.)

Skillnaden i antalet elektroner mellan de positiva och negativa terminalerna skapar kraften känd som spänning. Denna kraft vill jämnt ut lagen, så att säga, genom att trycka överflödiga elektroner från den negativa elektroden till den positiva elektroden. Men kemikalierna i batteriet fungerar som en vägspärr och förhindrar att elektronerna reser mellan elektroderna. Om det finns en alternativ väg som tillåter elektronerna att röra sig fritt från den negativa elektroden till den positiva elektroden, kommer kraften (spänning) att lyckas med att trycka elektronerna längs den vägen.

När du ansluter ett batteri till en krets, anger du den alternativa vägen för elektronerna att följa.Så överskottet av elektroner strömmar ut ur batteriet via den negativa terminalen, genom kretsen och tillbaka in i batteriet via den positiva terminalen. Det flödet av elektroner är den elektriska strömmen som levererar energi till din krets.

När elektroderna är anslutna via en krets, till exempel terminalerna i en ficklampa eller i din bil, reagerar kemikalierna i elektrolytstart.

När elektronerna flyter genom en krets, fortsätter kemikalierna i batteriet att reagera med metallerna, överskott av elektroner fortsätter bygga upp på negativelektroden och elektroner fortsätter att flöda för att försöka jämna saker - så länge det finns en fullständig väg för nuvarande. Om du håller batteriet länge länkat i en krets, så slutar alla kemikalier inuti batteriet och batteriet dör (det levererar inte längre elektrisk energi).

Elektrolyten oxiderar anodens kraftiga zink. Katodens mangandioxid / kolblandning reagerar med den oxiderade zinken för att producera el. Samverkan mellan zink och elektrolyt ger gradvis långsam cellens verkan och sänker spänningen.

Samlaren är en mässingsstift i mitten av cellen som leder elektricitet till utsidan.

Observera att de två elektroderna i varje batteri är gjorda av två olika material, vilka båda måste vara elektriska ledare. Ett av materialen ger elektroner och den andra tar emot dem, vilket gör det aktuella flödet.