Hvernig virkar rafhlaða og hvernig var hún fundin upp?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvernig virkar rafhlaða og hvernig var hún fundin upp?
Áður en rafalar og raforkukerfið kom til sögunnar var rafmagn aðallega fengið frá rafhlöðum (e. battery). Árið 1780 krufði ítalski eðlis- og efnafræðingurinn Luigi Galvani (1737-1798) frosk sem var fastur við koparkrók. Þegar hann snerti fótinn á frosknum með járnhníf kipptist froskurinn til. Galvani trúði að orkan kæmi frá frosknum sjálfum en starfsbróðir hans og landi, Alessandro Volta (1745-1827), var ósammála. Volta sagði að orkan kæmi vegna þess að tveir málmar væru sameinaðir með röku millilagi. Hann hóf að rannsaka þetta fyrirbæri og 20 árum seinna fann hann upp fyrstu eiginlegu rafhlöðuna.

Rafhlöður hafa hins vegar breyst mikið með tímanum þó svo að grunnlögmálið sé hið sama. Rafhlöður breyta efnaorku í raforku og geta geymt orku í ákveðin tíma. Inni í rafhlöðu er sella sem inniheldur tvö rafskaut og rafvökva á milli rafskautanna. Til öryggis er sellan yfirleitt pökkuð inn í málm- eða plasthulstur. Munurinn á sellu og rafhlöðu er að rafhlaða inniheldur yfirleitt margar sellur tengdar saman.

Þegar rafhlaða er tengd, til dæmis sett í vasaljós, taka rafskautin og rafvökvinn þátt í efnahvarfi og mynda jónir. Á sama tíma og jónir færast yfir í rafvökvann ferðast rafeindir frá öðru rafskautinu yfir í hitt rafskautið og gefa rafmagn. Þá kviknar á vasaljósinu. Þetta ferli heldur áfram þangað til rafvökvinn er óvirkur og getur því ekki borið fleiri jónir í gegnum vökvann. Á þeim tímapunkti hætta rafeindir að ferðast á milli rafskauta og rafhlaðan er tóm.

Rafhlöðum er hægt að skipta í tvö undirflokka, einnota og endurhlaðanleg. Einnota rafhlöður endast yfirleitt lengur í hvert skipti og geta geymt meiri orku en eru ekki umhverfisvænar.

Heimildir:

• How do batteries work? A simple introduction - Explain that Stuff. (Skoðað 02.03.2017).
• Battery (electricity) - Wikipedia. (Skoðað 02.03.2017).
• Fyrirlestrarnótur í Energy Materials I. Höfundur: Aliaksandr Bandarenka, prófessor, Technische Universität München.

Mynd:

• How do batteries work? A simple introduction - Explain that Stuff. Myndatexti íslenskaður af ritstjórn. Myndin er birt undir Creative Commons-leyfi. (Sótt 06.03.2017).

...