Bronnen van elektrische stroom
Elektrische stroom — Hoe deze te creëren en in stand te houden
De ordelijke beweging van geladen deeltjes wordt een elektrische stroom genoemd. Om een elektrische stroom in een draad te krijgen, moet je er een elektrisch veld in creëren. Als een geladen lichaam door een draad met de aarde is verbonden, ontstaat er een kortstondige elektrische stroom in de draad. Gebruik bronnen van elektrische stroom om een elektrisch veld in een draad te verkrijgen en te behouden.
In elke stroombron wordt gewerkt aan het scheiden van positief en negatief geladen deeltjes. De afgescheiden deeltjes hopen zich op aan de polen van de bron. Tussen de polen ontstaat een elektrisch veld. Verbind je ze met een draad, dan ontstaat het veld in de draad.
In een elektrische machine wordt de scheiding van ladingen gedaan met behulp van mechanische energie. Tegelijkertijd wordt het elektrisch. In een thermokoppel wordt interne energie omgezet in elektrische energie. Nucleaire batterijen zetten atoomenergie om in elektriciteit.
De fotocel zet lichtenergie om in elektrische energie. Zonnecellen zijn opgebouwd uit fotocellen.Ze worden gebruikt waar lichtenergie het gemakkelijkst beschikbaar is.
De energie van rivieren, steenkool, olie en atomen wordt in elektriciteitscentrales omgezet in elektrische energie. De meest voorkomende bronnen van elektrische stroom zijn galvanische cellen en batterijen.
Galvanische cellen
Een galvanische cel is een stroombron waarin chemische energie wordt omgezet in elektrische energie.
Dit is hoe de eenvoudigste galvanische cel werkt.
De eerste elektrochemische cel werd in 1799 door Volt uitgevonden. Uit losse elementen construeerde hij een batterij die hij een "voltpool" noemde. In een galvanische cel moeten de elektroden noodzakelijkerwijs op verschillende manieren met de oplossing interageren, daarom zijn de elektroden van verschillende materialen gemaakt.
De zinkplaat in de Volta-cel is negatief geladen en de koperen plaat is positief geladen.
En zo werkt een droge galvanische cel. In plaats van vloeistof gebruikt het een dikke pasta:
Een batterij kan uit verschillende elementen bestaan:
Gloeilampen in elektrische lampen, evenals diverse andere draagbare elektrische apparaten en kinderspeelgoed, worden aangedreven door galvanische cellen. Wanneer de elektroden in de galvanische cel op zijn, wordt de cel vervangen door een nieuwe.
Batterijen
Batterijen zijn chemische bronnen van elektrische stroom waarbij de elektroden niet worden verbruikt. De eenvoudigste batterij bestaat uit twee loden platen ondergedompeld in een oplossing van zwavelzuur.
Zo'n batterij levert nog steeds geen stroom. Het moet voor gebruik worden opgeladen. Verbind hiervoor de polen van de batterij met dezelfde polen van elke stroombron.
De stroom die tijdens het opladen door de batterij stroomt, verandert de chemische samenstelling van de platen. De chemische energie van de batterij neemt toe.
Wanneer een batterij ontlaadt, zet deze chemische energie om in elektrische energie. Een lege batterij kan worden opgeladen.
Batterijen worden ingezameld uit aparte batterijen.
Naast zuur (lood) batterijen worden alkaline (ijzer-nikkel) batterijen gebruikt.
Nikkel-ijzer batterij:
Nikkel-cadmium- en nikkel-metaalhydridebatterijen worden tegenwoordig ook veel gebruikt. Zilver-zink batterijen worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart Nieuwe soorten batterijen: lithium-ion, lithium-polymeer worden gebruikt in mobiele telefoons, tablets en andere moderne draagbare apparatuur.
Batterijen worden gebruikt in gevallen waarin de bron van elektrische stroom winstgevender is om op te laden dan om te vervangen door een nieuwe. In een auto wordt de accu gebruikt om de motor te starten en verschillende apparaten te bedienen. In de ruimte wordt de batterij opgeladen door zonnepanelen. Wanneer het ontladen is, voedt het radiozenders en apparatuur.
Zie ook: Batterijen. Rekenvoorbeelden