Kuidas aku töötab? Lihtsalt seletatud
Aku salvestab keemilist energiat ja vabastab elektrienergiat. Aga kuidas see täpselt töötab? Selgitame teile seda meie praktilises näpunäites.
Aku ehitamine
Aku toimimise paremaks mõistmiseks selgitatakse siin lühidalt selle struktuuri. Kõige tavalisem tüüp on niinimetatud leelis-mangaani aku, mille struktuuri ja funktsiooni selgitame teile selles artiklis näitena.
- Aku koosneb ühest või enamast galvaanilisest elemendist, st elementidest, mis salvestavad keemilist energiat ja võivad elektrienergiat vabastada.
- Aku on suletud metallkesta, mis toimib positiivse poolusena. Allosas on juhtum nüüd avatud.
- Aku servas on mangaan, mis on positiivne elektrood, mida nimetatakse ka katoodiks.
- Negatiivne elektrood, anood, eraldatakse katoodist separaatori abil, mis on valmistatud näiteks paberilaadsest ainest. See on valmistatud tsingist.
- Mõlemad alad, katood ja anood, leotatakse kaaliumhüdroksiidi lahuses. See moodustab elektrolüüdi, mis parandab materjalide juhtivust.
- Aku keskel on tsingimassis metallist tihvt, mis loob kontakti alumisel küljel oleva metallplaadiga.
- Alumisel küljel asuv metallplaat moodustab negatiivse pooluse ja sulgeb aku. See on positiivsest poolusest ja katoodist eraldatud isolaatoriga.
Aku funktsioon
Aku seadmesse sisestamisel luuakse vooluring. Näiteks kui elektripirn on ühendatud, voolavad elektronid negatiivsest poolusest hõõgniidi kaudu positiivse pooluseni. Aga miks see juhtub?
- Tsink on metall, mida keemik nimetab aluseks. See kipub annetama elektrone.
- Mangaan seevastu on väärismetall, see võtab elektrone.
- Kui kaks piirkonda, katood ja anood, on nüüd üksteisega ühendatud, vabastab kaaliumhüdroksiidis leotatud tsink juhi kaudu mangaani elektronid.
- Tsingi massis olevad elektronid tulenevad tsingi reageerimisel kaaliumhüdroksiidi lahusega tsinkhüdroksiidiks ja kaheks elektroniks.
- Seejärel jätkub tsinkhüdroksiidi oksüdeerimine tsinkoksiidiks ja veeks.
- Aku on tühi, kui kogu tsink oksüdeeritakse kaaliumhüdroksiidi lahusega tsinkoksiidiks ja veeks ning see on vabastanud kõik vabad elektronid.