Video: 5Havo - hoe werkt een batterij 2024
Heb je ooit azijn gemengd met baking soda om een vulkaan te creëren voor een wetenschappelijk beursproject? Het borrelen dat je ziet is het resultaat van een chemische reactie. Deze reactie lijkt sterk op hoe batterijen werken. De reactie treedt echter op in een batterij die door de batterijbehuizing aan het oog onttrokken is. Deze reactie zorgt voor de elektrische energie die de batterij aan circuits levert.
Een standaardbatterij, zoals een AA- of C-batterij, heeft een koffer of een houder. Gevormd aan de binnenkant van de behuizing is een kathode -mengsel, dat gemalen mangaandioxide is en geleiders die een natuurlijk voorkomende elektrische lading dragen. Er verschijnt een scheidingsteken. Dit papier zorgt ervoor dat de kathode niet in contact komt met de anode, die de negatieve lading draagt. De anode en de elektrolyt (kaliumhydroxide) bevinden zich in elke batterij. Een pen, meestal gemaakt van messing, vormt de negatieve stroomcollector en bevindt zich in het midden van de batterijhouder.
Elke batterij heeft een cel die uit drie componenten bestaat: twee elektroden en een elektrolyt ertussen. De elektrolyt is een kaliumhydroxideoplossing in water. De elektrolyt is het medium voor de beweging van ionen in de cel en voert de iconische stroom binnen in de batterij.
De positieve en negatieve aansluitingen van een batterij zijn verbonden met twee verschillende soorten metalen platen, die elektroden, worden genoemd en die zijn ondergedompeld in chemicaliën in de batterij. De chemicaliën reageren met de metalen, waardoor overmatige elektronen zich op de negatieve elektrode ophopen (de metalen plaat is verbonden met de negatieve accupool) en produceren een tekort aan elektronen op de positieve elektrode (de metalen plaat is verbonden met de positieve accupool).
Flitslicht of kleinere batterijen, meestal aangeduid met A, AA, C of D, hebben de aansluitingen ingebouwd in de uiteinden van de batterijen. Daarom heeft het batterijcompartiment van je zaklamp een + en een - teken, waardoor je gemakkelijker je batterijen in de juiste richting kunt installeren. Grotere batterijen, zoals die in een auto, hebben aansluitingen die uit de batterij steken. (Ze zien er over het algemeen uit als grote schroefdoppen.)
Het verschil in het aantal elektronen tussen de positieve en negatieve aansluitklemmen creëert de kracht die bekend staat als spanning. Deze kracht wil de teams, om zo te zeggen, gelijk maken door de overtollige elektronen van de negatieve elektrode naar de positieve elektrode te duwen. Maar de chemicaliën in de batterij werken als een wegversperring en voorkomen dat de elektronen tussen de elektroden door bewegen. Als er een alternatief pad is dat ervoor zorgt dat de elektronen vrij kunnen bewegen van de negatieve elektrode naar de positieve elektrode, zal de kracht (spanning) erin slagen de elektronen langs dat pad te duwen.
Wanneer u een batterij op een circuit aansluit, geeft u dat alternatieve pad voor de elektronen die moeten volgen.Dus de overtollige elektronen stromen uit de batterij via de negatieve pool, via het circuit en terug in de batterij via de positieve terminal. Die stroom van elektronen is de elektrische stroom die energie aan je circuit levert.
Wanneer de elektroden via een circuit zijn aangesloten, bijvoorbeeld de aansluitpunten in een zaklantaarn of die in uw voertuig, beginnen de chemicaliën in de elektrolyt te reageren.
Terwijl elektronen door een circuit stromen, blijven de chemicaliën in de batterij reageren met de metalen, overtollige elektronen blijven opbouwen op de negatieve elektrode en elektronen blijven stromen om te proberen de dingen gelijk te maken - zolang er een volledig pad is voor de stroom. Als u de batterij lange tijd in een circuit laat zitten, zijn alle chemicaliën in de batterij opgebruikt en gaat de batterij dood (deze levert geen elektrische energie meer).
Het elektrolyt oxideert het aangedreven zink van de anode. Het mangaandioxide / koolstofmengsel van de kathode reageert met het geoxideerde zink om elektriciteit te produceren. Wisselwerking tussen het zink en het elektrolyt produceert geleidelijk de werking van de cel en verlaagt de spanning.
De collector is een koperen pin in het midden van de cel die elektriciteit naar het buitencircuit geleidt.
Merk op dat de twee elektroden in elke batterij zijn gemaakt van twee verschillende materialen, die beide elektrische geleiders moeten zijn. Een van de materialen geeft elektronen en de andere ontvangt ze, waardoor de stroom vloeit.
