Hva er spenning i et batteri?

Det finnes mange forskjellige typer batterier, og de fleste har forskjellige spenninger, som strekker seg fra 1,5-volts AA-batterier til den felles 12-volts bilbatteri. Mange mennesker, derimot, vet ikke nøyaktig hva begrepet "spenning" refererer til.

Fysikk og terminologi

Uttrykket "spenning" i et batteri refererer til forskjellen i elektrisk potensial mellom de positive og negative polene på et batteri. En større forskjell i potensial resulterer i en større spenning.

Elektriske potensial menes forskjellen i ladning mellom to punkter - i dette tilfelle, de to polene på et batteri. Den ene er positivt ladet, og den andre er negativt ladet. En negativ ladning betyr ganske enkelt at det er et overskudd av negativt ladede partikler, eller elektroner, på terminalen, mens et positivt ladet terminal har en mangel på disse elektroner. Fysisk separasjon av de to klemmene hindrer at elektronene fra å reise fra den negativt ladede terminalen til en positivt ladet. Når de to terminalene er koblet, via en krets, for eksempel, at elektronene er fri til å bevege seg langs banen av kretsen, beveger seg fra den negative elektroden til den positive en. Denne bevegelse av elektroner kalles elektrisk strøm, som er målt i ampere, eller forsterkere.

Historie

Enheten for elektrisk potensial, den volt, er oppkalt til ære for Alessandro Volta, en fysiker kreditert med oppfinnelsen av første elektrokjemisk celle i 1800. Hans celle besto av en sink og kobber elektrode nedsenket i en elektrolytisk løsning av salt og vann. Han populariserte også electrophorus, en maskin som kan produsere store mengder statisk elektrisitet. Han gjorde imidlertid ikke oppfinne det, selv om han er ofte kreditert med å gjøre det. Volta ble gjort en telling av Napoleon Bonaparte i 1810, og en av de SI enheter av elektrisitet, den volt, ble oppkalt etter ham i 1881.

Misforståelse

Fordi det er en forskjell i elektrisk potensial i stedet for en mengde av elektrisk strøm, er høy spenning som ikke nødvendigvis er farlig, mens høy strøm kan være. Når man diskuterer elektrisitet, er analogi av en vannslange ofte brukt. I denne sammenligningen, blir spenningen sammenlignes med vann trykkforskjell - en høy trykkforskjell vil resultere i en raskere elektronstrømmen. Current, målt i ampere, beskriver hvor fort et gitt volum av elektroner forbi et visst punkt i kretsen. De fleste batterier som er tilgjengelige på markedet, kan ha høye spenninger, men strømstyrken tilgjengelig, avhenger av kretsen batteriet brukes i, og ikke på selve batteriet.

Bruker

Som batteri teknologien har avansert, har enheter som kjører på batteristrøm blir mindre og kraftigere. Den utbredte bruken av litium-ion (Li-ion) batterier, for eksempel, har tillatt mobiltelefoner til å bli eksponentielt mindre enn sine forfedre, hovedsakelig på grunn av deres lave effekt-vekt-forhold. I disse batterier, beveger en litiumion en vei mellom anoden og katoden under utladning, og den andre veien under opplading.

Toyota Prius, en populær hybridbil, debuterte på markedet ved hjelp av nikkel-metall hydrid (Ni-MH) batterier. Sin neste generasjon batterier, som er tilgjengelig i slutten av 2009, vil også være lithium-ion grunn av sine fordeler over Ni-MH batteripakke.

Konklusjon

Batterier varierer i spenning fra noen få hundredeler av en volt til mange hundre volt, avhengig både av størrelsen på batteriet, og hvilket materiale den er laget. De er en utmerket måte å drive ulike former for enheter, uansett hva spenningen krav disse enhetene.