Πώς λειτουργεί μια μπαταρία;

Οι μπαταρίες είναι κάτι συνηθισμένο για όλους μας. Τις χρησιμοποιούμε καθημερινά σε πολλές συσκευές.

Ο όρος μπαταρία πρωτοχρησιμοποιήθηκε από τον Βενιαμίν Φρανκλίνο, αλλά ήταν ο Ιταλός φυσικός Αλεσσάντρο Βόλτα που επινόησε την πρώτη ηλεκτρική μπαταρία, γνωστή ως Βολταϊκή στήλη (το 1800). Με βάση την έρευνα ενός άλλου επιστήμονα, του Λουίτζι Γκαλβάνι, ο Βόλτα μπόρεσε να κατασκευάσει ένα ηλεκτρικό κύκλωμα χρησιμοποιώντας στήλες υλικών από χαλκό και ψευδάργυρο, διαχωρισμένες από ένα ύφασμα που ήταν εμποτισμένο με αλατόνερο. Το ενδιαφέρον είναι πως όλη αυτή η έρευνα ξεκίνησε λόγω μιας αντίδρασης κατά την ανατομή βατράχων.

Μια μπαταρία αποτελείται από τα εξής στοιχεία.

1. Άνοδος - το αρνητικό ηλεκτρόδιο "καυσίμου" που περιέχει τα αποθηκευμένα ηλεκτρόνια που τροφοδοτούν τις συσκευές σας.

2. Κάθοδος - το θετικό ηλεκτρόδιο που δέχεται ηλεκτρόνια από το εξωτερικό κύκλωμα, βοηθώντας στην κίνηση των ηλεκτρονίων.

3. Ηλεκτρολύτης - ένας αγωγός που μεταφέρει φορτίο ανάμεσα στην άνοδο και την κάθοδο στο εσωτερικό του στοιχείου.

4. Διαχωριστής - ένα υλικό που παρέχει ένα φράγμα ανάμεσα στην άνοδο και την κάθοδο, για να μην έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, επιτρέποντας ταυτόχρονα την ελεύθερη ροή του φορτίου.

Το υλικό του διαχωρισμού μπορεί να είναι κάποιο υγρό ή και κάποια σκόνη ή πούδρα.

Στα προηγούμενα μαθήματα μάθαμε πως η μπαταρία περιέχει χημική ενέργεια. Όταν λοιπόν τη χρησιμοποιούμε αυτή η χημική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική. Οι πιο κοινές μπαταρίες αποτελούνται από δυο πόλους, τους οποίους τους διακρίνουμε σε αρνητικό (-) και θετικό (+). Τον αρνητικό πόλο θα τον ακούσετε και ως άνοδο και τον θετικό ως κάθοδο.

Όταν συνδέεται μια συσκευή, τα ηλεκτρόνια ρέουν από τον αρνητικό πόλο στο θετικό πόλο και παράγεται ρεύμα. Αυτό γίνεται γιατί στην μπαταρία υπάρχουν δυο υλικά που το ένα έχει περισσότερα ηλεκτρόνια και το άλλο λιγότερα. Αυτή η διαφορά προκαλεί τη ροή των ηλεκτρονίων που κατευθύνονται από το πλεόνασμα στο έλλειμμα. Έτσι τα ηλεκτρόνια ρέουν από την μπαταρία μέσα στο κύκλωμα. 
Προσοχή: η ροή ηλεκτρονίων παράγει το ηλεκτρικό ρεύμα.


Πότε τελειώνει μια μπαταρία;


Μια μπαταρία τελειώνει όταν επέλθει ισορροπία, όταν δηλαδή υπάρχουν τόσα ηλεκτρόνια από τη μια πλευρά όσα και από την άλλη.

ΟΡΟΛΟΓΙΑ ΜΠΑΤΑΡΙΩΝ

Ακολουθεί ένα σύντομο γλωσσάρι με άλλους βασικούς όρους για τις μπαταρίες:

Τάση: Μια μέτρηση της διαθέσιμης ενέργειας - όσο υψηλότερη είναι η τάση, τόσο περισσότερη ενέργεια παρέχεται σε κάθε ηλεκτρόνιο. Πρόκειται για την κινητήρια δύναμη που ωθεί τα ηλεκτρόνια να κινηθούν στο κύκλωμα.

Ρεύμα: Το ρεύμα είναι μια μέτρηση της ροής των ηλεκτρονίων σε ένα κύκλωμα. Το ηλεκτρικό ρεύμα μετράται σε Αμπέρ ή Amp. Όσο υψηλότερη είναι η ένταση του ρεύματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ροή των ηλεκτρονίων.

Αντίσταση: Η αντίσταση είναι μια μέτρηση του πόσο δύσκολη είναι η ροή των ηλεκτρονίων σε ένα υλικό. Μια μπαταρία έχει σταθερή τάση, οπότε η ένταση του ρεύματος εξαρτάται από την αντίσταση του κυκλώματος. Η αντίσταση μετράται σε Ohm.

Πηγή: http://www.duracell.gr