Аккумулятор

Акумулятором називають пристрій, призначений для накопичення енергії з метою її подальшого використання (від латинського accHmulator – збирач, накопичувач). Акумулятори бувають електричні, гідравлічні, теплові і інерційні.

Найпоширеніші акумулятори – електричні. Вони служать для накопичення електричної енергії і складаються з позитивного електрода – анода, негативного електрода – катода і електроліту (луг або кислота), в який занурені електроди.

Якщо в електроліті знаходяться 2 електрода з однакового металу, такий акумулятор джерелом струму не буде. Електроди повинні бути хімічно різні, тобто з різних металів. Але між однаковими електродами теж можна створити хімічну відмінність дією електричного струму. Так працює, наприклад, свинцевий акумулятор. Його використовують на мотоциклах і автомобілях, тракторах і літаках, в цехах заводу і шкільної фізичної лабораторії.

Познайомимося з його пристроєм. Дві групи свинцевих пластин (2222 електрода) покриті оксидом свинцю. Вони опущені в електроліт – розбавлену сірчану кислоту. Якщо електроди під’єднати до джерела постійного струму, то на пластинах відбудуться зміни. На електроді, підключеному до анода джерела струму, буде виділятися кисень з розчину сірчаної кислоти, який окислить оксид свинцю в пероксид свинцю. На електроді, підключеному до катода, виділяється водень, який відновлює оксид свинцю в чистий свинець. На цю «перебудову» оксиду свинцю витрачається електрична енергія. Але вона не зникає безслідно, а переходить в хімічну енергію внаслідок того, що електроди стали хімічно різними – між ними утворилася різниця потенціалів. При розрядці акумуляторів концентрація сірчаної кислоти в електроліті знижується, в ньому утворюється більше води. При заряді акумулятора, навпаки, концентрація кислоти збільшується. Отже, хімічні реакції в акумуляторі оборотні – активні речовини електродів і електроліту після циклу «заряд – розряд» мають той же склад. Таким чином, акумулятор – джерело струму багаторазового використання, працездатність якого відновлюється шляхом його заряду.

Крім свинцю для виготовлення пластин акумулятора використовують такі хімічно різні метали, як кадмій і нікель, залізо і нікель, срібло і цинк і ін. Відрізняються акумулятори та складом електроліту (електролітом служить кислота або луг).

Кожен акумулятор характеризується ємністю, яка виражається значенням заряду, який може дати заряджений акумулятор при розряді. Ємність акумулятора вимірюється в ампер-годинах. Ампер-година – це електричний заряд, що доставляється струмом в 1 А протягом 1 ч.

Основна область застосування акумуляторів – джерела енергії, що використовуються, наприклад, на електрокарах, які переміщують вантажі в шахтах, цехах, на складах, вокзалах. Використовують акумулятори та як джерело енергії на підводних човнах, де інші джерела застосовувати не можна через відсутність повітря, на автомобілях для освітлення на стоянці, для пуску двигуна, в радіоприймачах, електричних ліхтариках і т. Д.

Прикладом гігантського гідравлічного акумулятора може служити гідроаккумулі-рующая електростанція (див. Гідроелектростанція).

Інерційні акумулятори накопичують енергію за рахунок розкручених з великою швидкістю важких маховиків. Так діють, наприклад, маховози в шахтах, у яких двигуном служить попередньо розкручений маховик. Радянські інженери працюють над створенням супермаховиков, що накопичують велику кількість енергії. Їх встановлюватимуть на вантажівках, автобусах і навіть легкових машинах.

Пружини в годинах і гумовий двигун авіамоделей – теж акумулятори енергії.

ПОДІЛИТИСЯ: