Eine Batterie ist definiert als eine elektrische Energiequelle, die aus einer oder mehreren elektrochemischen Zellen besteht, um externe elektrische Verbindungen zu Geräten wie Taschenlampen, Elektroautos und Mobiltelefonen mit Strom zu versorgen. Eine Batterie hat einen positiven Pol, genannt Kathode , und einen negativen Pol, genannt Anode .
Viele von uns verwenden die Begriffe Batterie und Zelle synonym, aber sie unterscheiden sich ein wenig. Eine Batterie enthält normalerweise elektrische Energie, die von einem Unternehmen geliefert wird, und ist leicht von einer externen Quelle wiederaufladbar. Eine Zelle besteht aus chemischen Energieträgern wie Erdgas, Diesel oder Propan. Eine Zelle wandelt diese Quellen in elektrische Energie um und erzeugt Strom.
Elektrische Energie wird häufig in verschiedenen Anwendungen verwendet, beispielsweise beim Betrieb von Geräten wie Radios, Computern, Fernsehern, Telefonen und Hochgeschwindigkeitszügen. Elektrische Energie wird auch zur Erzeugung von Licht und Wärme verwendet. Die Energieübertragung erfolgt durch den Elektronenfluss. Als Stromkreis wird der vollständige Weg bezeichnet, auf dem die Ladungen fließen. Lassen Sie uns eintauchen und mehr erfahren.
LERNZIELE
Am Ende dieses Themas sollten Sie Folgendes tun:
EINFACHE SCHALTUNGEN
Ein Stromkreis ist eine geschlossene Schleife, in der sich Elektronen bewegen können. Solange ein Stromkreis nicht vollständig ist (einen vollständigen Kreis bildet), können sich Elektronen nicht bewegen, daher der Name Stromkreis.
Ein Stromkreis ist ein Weg, durch den elektrischer Strom übertragen wird. Es besteht aus: einem Gerät, das Energie liefert, wie eine Zelle, ein Generator oder eine Batterie, Geräten, die Strom verwenden, wie eine Taschenlampe oder eine Glühbirne, und Verbindungskabeln.
Um eine einfache Schaltung aufzubauen, benötigen Sie eine Glühbirne, Verbindungsdrähte, eine Batterie und einen Schalter.
Wenn der Schalter geschlossen ist, leuchtet die Glühlampe, aber wenn der Schalter geöffnet ist, leuchtet die Glühlampe nicht. Die Glühbirne leuchtet, wenn der Stromkreis geschlossen ist, weil Ladungen durch sie fließen. Die Flussrate von Ladungen (pro Zeiteinheit) wird als elektrischer Strom bezeichnet. Ampere (A) ist die SI-Einheit der Stromstärke.
I = Q ∕ t wobei I den Strom darstellt, Q die Ladung in Coulomb darstellt und t die Zeit in Sekunden darstellt.
Zum Beispiel,
Berechnen Sie die Strommenge, die durch eine Glühbirne fließt, wenn 2,5 Minuten lang 300 Coulomb Ladung durch sie fließen.
Lösung
Hier wandeln wir 2,5 Minuten in Sekunden um, indem wir sie mit 60 multiplizieren (als 1 Minute = 60 Sekunden).
I = Q ∕ t = 300 ∕ (2,5 x 60) = 2 A
Ein elektrischer Stromkreis ermöglicht die Bewegung von Ladungen auf einem vollständigen Pfad, wenn der Schalter geschlossen ist. Dies wird als geschlossener Kreislauf bezeichnet. Kupferdraht lässt elektrische Ladungen leicht fließen. Die Drähte können mit einem isolierenden Material wie Gummi bedeckt sein, um den Benutzer vor einem elektrischen Schlag zu schützen. Die Quelle der elektrischen Energie im Stromkreis ist die Zelle, die den Ladungsfluss im Stromkreis aufrechterhält.
Wenn der Schalter durch Einfügen der Lücke geöffnet wird, hört der Ladungsfluss auf. Dann spricht man von einem offenen Stromkreis. Lockerer Anschluss von Komponenten oder Kabeln öffnet oder unterbricht den Stromkreis.
ELEKTRISCHE SYMBOLE, DIE BEIM ZEICHNEN VON SCHALTUNGEN VERWENDET WERDEN
ELEKTROMOTIVE KRAFT UND POTENZIALUNTERSCHIED
Der Zweck einer Batterie oder Zelle in einem Stromkreis ist die Bereitstellung von Energie, um Ladungen zum Fließen zu bringen. Dies wird als Potentialdifferenz (pd) in Volt gemessen. Spannung ist die Kraft, die Elektronen durch den Stromkreis schiebt.
Potentialunterschied . Dies bezieht sich auf die Spannung, die über einer Batterie oder Zelle gemessen wird, wenn Strom zugeführt wird.
Elektromotorische Kraft . Dies wird über eine Zelle oder Batterie gemessen, wenn sie keinen Strom liefert. Sie wird ebenfalls in Volt gemessen.
Die elektromotorische Kraft ist oft größer als die Potentialdifferenz, da ein Teil der Energie verwendet wird, um Strom durch die Zelle selbst zu leiten. Lost Volt ist die Bezeichnung für die Differenz zwischen Potentialdifferenz und elektromotorischer Kraft. Durch den Widerstand gegen den Ladungsfluss in der Zelle (Innenwiderstand) geht die Spannung verloren.
ANORDNUNG DER ZELLEN
Zellen können in Reihe oder parallel angeordnet werden. Eine Reihenschaltung liegt vor, wenn Zellen so verbunden sind, dass der positive Anschluss einer Zelle mit dem negativen Anschluss einer anderen verbunden ist. Zwei oder mehr in Reihe geschaltete Zellen ergeben eine Batterie.
Die parallele Anordnung liegt vor, wenn Zellen nebeneinander platziert werden. Die Pluspole sind miteinander verbunden und die Minuspole gleich.
LEITER UND ISOLATOREN
Leiter sind Materialien, die Elektrizität leiten können. Sie lassen elektrischen Strom durch. Dazu gehören Kupfer, Aluminium und Silber.
Isolatoren sind Materialien, die elektrische Ladungen nicht durchlassen, wie Kunststoffe, trockenes Holz und Gummi.
