Виды, устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора

Кварцевые часы с батарейкой или механические?

Механизм называется «кварцевым», исходя из составляющих внутреннего содержания. В камере, выполненной специально, находится камертон, его центральная часть состоит из минерала природного происхождения — кварца. Именно отсюда пошло название.

Особенность кварцевых часов

Главным отличием этого вида механизма от других считается именно колебательная система, задающая ритм стрелкам. Она работает с безукоризненной точностью. Благодаря постоянной вибрации и определённой частоте колебания кварца удаётся добавиться безусловной точности часов.

Хотя электронные модели в подавляющем большинстве — именно кварцевые, сам термин чаще всего применяется исключительно к механизму со стрелками и цифрами. Они имеют широкую популярность и подходят как для взрослых, так и для детей.

Как это работает?

Работа кварцевого механизма достаточно проста в понимании. С объяснением сможет справиться даже школьник. Тем не менее даже взрослые граждане зачастую не могут ответить на простые вопросы, касающиеся наручных часов.

Принцип работы и состав механизма следующий:

  • источник питания (обычно в этом качестве выступает батарейка или заряжаемый аккумулятор, возможна солнечная батарея);
  • электронный блок (в него подаётся энергия из батарейки);
  • кристалл кварца или камертон (к нему поступает электрический импульс, вызывая колебания);
  • пошаговый двигатель и блок привода (они отвечают за движение стрелок, добавляя силы поступающим электроимпульсам);
  • специальный ротор (после создания магнитного поля, импульсы проворачивают его, за счёт чего происходит движение секундной стрелки).

Погрешность таких часов очень мала. Отставание или опережение может варьироваться всего на 15 секунд. При естественном старении природного материала часы «забегают вперёд».

Алюминиевые радиаторы отопления

Теперь рассмотрим такой вид, как алюминиевые радиаторы. Они являются достаточно популярными, особенно там, где наблюдаются суровые климатические условия. Но в чем же секрет такого успеха? Ответ очень прост: они обладают важными достоинствами, среди которых:


Устройство алюминиевых радиаторов.

  1. Привлекательный внешний вид. Если сравнивать алюминиевые радиаторы с чугунными батареями по эстетическим характеристикам, то последние явно проигрывают. Ведь первые изделия имеют элегантный внешний вид. Алюминиевые радиаторы смотрятся в интерьерах изящно. Поэтому те, кто желает выбрать приборы отопления с высокими эстетическими характеристиками, приобретают именно их.
  2. Компактные размеры. Алюминиевые радиаторы гораздо меньше чугунных батарей, поэтому для их установки можно найти место даже в небольших комнатах. А, как известно, жилищ с небольшими помещениями достаточно много.
  3. Самая высокая теплоотдача. Именно алюминиевые радиаторы обладают самой максимальной теплопроводностью. Она равна 230 Вт/м*К, тогда как у чугунных батарей только 53 Вт/м*К.

Но наряду с этими существенными достоинствами, алюминиевые батареи имеют и недостатки. Их список выглядит следующим образом:

  1. Высокие требования к теплоносителю. Алюминий это достаточно чувствительный материал. Поэтому на его эксплуатационные характеристики во многом влияет качество горячей воды, которая в них поступает. Как было сказано выше, с ТЭЦ теплоноситель доходит с высокой щелочностью. Она со временем разъедает батареи. В итоге они служат не слишком долго. В среднем срок эксплуатации составляет от 5 до 7 лет. Если сравнивать с чугунными батареями, то это весьма короткое время службы для радиаторов.
  2. Не способны выдерживать гидравлические удары. Нередко вода с ТЭЦ в нашей стране поступает с различным давлением. Нередко оно может повышаться до 30 атмосфер. В результате это приводит к разрыву алюминиевых радиаторов.
  3. Высокая цена. Стоимость алюминиевых радиаторов находится на достаточно высоком уровне, что не позволяет совершать их покупку широкому кругу людей.
  4. Быстро остывают. После отключения отопительного котла, алюминиевые радиаторы в считанные минуты становятся чуть теплыми. Поэтому поддерживать с ними тепло в доме после прекращения подачи теплоносителя на протяжении длительного времени не удастся.

http:

Как правильно вставлять батарейки?

Множество нужных нам ежедневно приборов работают от портативных батарей и аккумуляторов. Время от времени после истечения зарядки им требуется замена. Чтобы прибор вновь заработал, человеку придётся купить аналогичные элементы питания, грамотно вынуть из гнезда старые аккумуляторы, а затем аккуратно поставить новые.

Выбор и покупка

Отправляясь в специализированный магазин, нужно изучить тип батареек, которые необходимы для нормальной работы прибора. Сделать это можно с помощью инструкции к устройству. В небольшой книге по эксплуатации будут описаны типы аккумуляторов, подходящих в гнездо этого устройства.

Совершать покупку можно только убедившись в том, что прибор действительно работает. Если он небольшого размера, его можно захватить с собой в магазин. В остальных случаях придётся руководствоваться указаниями производителя.

Проверка маркировки и целостности

После покупки не стоит спешить с моментальной установкой изделий в отсек для аккумуляторов. Дайте им отлежаться при комнатной температуре, особенно если на улице холодное время года и батарейки сильно охладились.

За это время нужно тщательно проверить маркировку и тип портативных источников питания. Изучить их целостность — нет ли повреждений на корпусе. Только после этого можно заниматься их установкой в отсек для батареек.

Если найти отсек для источников питания не просто, снова изучите инструкцию по эксплуатации. В отдельном пункте должно быть указано расположение портативных элементов питания. Вскройте крышку и изучите внутреннее содержание.

Как только всё будет готово, можно приступать к установке батареек. Как оказалось, не все знают, как правильно и быстро это делать. Поэтому пошаговое руководство будет весьма кстати и поможет разобраться с проблемой раз и навсегда.

Общий алгоритм установки

Принцип действия очень прост. С ним могут справиться даже маленькие дети. Делайте всё аккуратно и без лишних усилий, это позволит быстро и точно заменить или поставить источник питания.

Схема действия следующая:

  • вскройте крышку батарейного отсека (делать это нужно простым нажатием на специальный «язычок» или раскручивая дополнительный винтик на крышке);
  • извлеките старые батарейки (если прибор уже использовался, в нём установлены севшие аккумуляторы, потяните его за плюсовой полюс к себе — он легко поддастся);
  • приготовьте новые элементы питания (они должны быть комнатной температуры и не повреждены);
  • установите в соответствии с указанной полярностью (положительный полюс обычно располагается в противоположной стороне от пружины);
  • установите на место крышку отсека (защёлкните или закрутите винт обратно, слегка надавив на пластик).

Можно запускать устройство и оценивать его работу на новых аккумуляторах. Если всё сделано правильно, в соответствии с указаниями производителя и инструкцией по применению, прибор будет бодро работать и давать ожидаемый результат.

Принцип действия батарейки

Ток поступает с положительного полюса на отрицательный. Это происходит если к батареи подключена нагрузка. Если просто соединить плюс и минус проводом произойдет замыкание. В результате этого может быстро сесть батарейка, а также произойти возгорание.

Катод играет роль восстановителя. Он приобретает электроны от анода. В электролитной среде ионы прекрасно передвигаются и способствуют хорошей выработке тока.

Что происходит с точки зрения химии?

К примеру, в стеклянную емкость нальем раствор серной кислоты и поместим туда стержень, выполненный из цинка. На поверхности данного стержня имеются положительно заряженные ионы. А вокруг этого цинкового объекта, в растворе, скапливаются отрицательные ионы вещества. У раствора имеются силы притяжения, которые с легкостью отрывают ионы цинка. В результате жидкость получает положительный заряд, а цинковая пластина или стержень отрицательный. Из физики известно, что разность потенциалов равна напряжению. Отсюда и возникает электрический ток.

В итоге, когда происходит контакт кислотного раствора и металла на границе образуется электрическое поле. В момент его появления химическая энергия превращается в электрическую. Таков принцип работы батареи.

Через некоторое время ресурс батареи будет истощен. Все зависит от того где и как используется источник питания. Например, если от него работает фонарик, то при умеренном использовании 2-х батарей на 1,5 вольта каждая, хватит на 1 месяц. Но если вставить эти же самые батарейки в электрическую машинку, она будет работать несколько часов.

В результате всего этого можно сделать вывод что чем больше нагрузка, тем быстрее разрядиться батарейка.

Батарейка — это слово плотно вошло в нашу повседневную жизнь. Но, к сожалению, сегодня мало кого интересует её история, устройство, её виды. Давайте вместе разберёмся с этими и другими интересными вопросами о батарейке. А точнее «что такое батарейка», «как работает батарейка» . Повседневная жизнь не требует каких-то великих усилий для включения телевизора, калькулятора, для нормальной работы настенных часов, для работы компьютерной мыши и так далее. А все благодаря каким-то батарейкам, которые помогают упростить нашу жизнь, помогают сэкономить наше время. Это понимает каждый здравомыслящий человек, но не каждый задаёт себе вопрос: «как из таких маленьких батареек совершается такой объём работы», «как устроены батарейки»… А, между тем, это физика.

Самые первые прототипы батареек появились ещё в Месопотамии около 2000 лет назад. Состояла она в то время из глиняной вазы, медного и железного стержней, залитыми битумом. Кстати, если такой сосуд залить кислотой (уксусной, серной), то получим напряжение примерно в 1В. Назвали такой прототип «Багдадской батарейкой » в связи с местом, на котором были обнаружены. Примерно в 1800 году итальянский физик Алессандро Вольта изобрёл батарейку, которой мы и по сей день продолжаем пользоваться. Кстати, кто не знает что такое батарейка, так это источник питания, который вырабатывает электричество под действием химического процесса. То есть батарейка это гальванический элемент, работающий на химической реакции. Так можно объяснить и детям.

Особенности комплектования батарей аккумуляторов

Все три способа соединения отдельных источников питания в комплекс подчиняются не сложным, но важным для эффективной и долгосрочной эксплуатации правилам.

Последовательно-параллельная схема подключения на примере литий-ионных батарей

Пролонгированная работа батареи и ее экономическая целесообразность может быть обеспечена при соблюдении следующих правил:

  • электрическая емкость включаемых в комплекс источников не должна отличаться на величину, превышающую 5% от номинальной;
  • рабочие напряжения отдельных элементов батареи должны находиться в разумном соотношении;
  • эксплуатационное техническое состояние включаемых в комплекс автономного питания элементов должно быть максимально сбалансированным;
  • сечение коммутационных линий и шин должно быть рассчитано с учетом токовых нагрузок как внутри батареи, так и во внешних электрических цепях.

Ассортимент предлагаемых рынком источников питания при грамотном подходе позволяет создавать аккумуляторные батареи со всеми необходимыми для надежного использования характеристиками.

Чугунные радиаторы отопления

Существует мнение, что радиаторы из чугуна устарели и для обустройства современных домов они не подходят. Однако это заблуждение, такие отопительные приборы составляют достойную конкуренцию многим современным батареям, поэтому, решив выбрать радиаторы для своей системы отопления необходимо обязательно изучить достоинства и недостатки чугунных моделей, производить которые начали более века назад. Вот так выглядит список плюсов этих батарей:

Устройство чугунного радиатора отопления.

Высокая способность сохранять тепло на длительный срок. Чугунные батареи обладают уникальной характеристикой: после отключения нагревательного котла они очень долго остывают. Поэтому на протяжении нескольких часов все еще отдают тепло. Благодаря этому в доме с их наличием не становится резко холодно. В итоге поддерживать желаемый микроклимат с ними достаточно просто.
Могут использоваться для теплоносителя любого качества. Если в загородном доме есть возможность отапливать жилище чистой водой, то квартиры — это дело абсолютно другое, так как здесь теплоноситель поступает непосредственно из ТЭЦ. Несмотря на то что он подает более-менее чистую горячую воду, во время движения ее качество резко ухудшается, в результате в радиаторы поступают уже химически агрессивные среды, которые негативно влияют на батареи изнутри. Чугунные трубы способны их выдержать. Более того, даже при постоянном воздействии теплоносителя низкого качества, внутри таких радиаторов все равно не появится коррозия.
Длительный срок эксплуатации. Чугунные батареи — это высококачественные отопительные приборы, обладающие отменными техническими характеристиками. Они способы прослужить на протяжении более чем 50 лет.
Могут эксплуатироваться, даже если температура теплоносителя будет высокой. Чугунные радиаторы не выйдут из строя даже в том случае, если в них будут подаваться вода с температурой 120-150°С

Такой важной характеристикой, надо заметить, обладают только эти отопительные приборы.
Выдерживают большое давление. Чугунные батареи могут функционировать при 13 атм.
Невысокая стоимость

Если сравнивать цены на другие радиаторы, то чугунные по этому критерию определенно выигрывают. Их стоимость находится на низком уровне, что делает их покупку доступной многим.

Теперь перейдем к минусам, которыми обладают такие отопительные приборы. Они следующие:

Схема подключения чугунной батареи.

  1. Перед установкой требуется производить протяжку.
  2. После покупки понадобится осуществить окраску батарей. Кроме того, она будет необходимо и через определенное время использования. Обычно требуется красить чугунные батареи раз в 4-5 лет. При этом краску нужно покупать специальную, которая подходит для чугуна.
  3. В собранном виде радиаторы обладают значительной массой.
  4. Дизайн чугунных батарей в превалирующем числе случаев оставляет желать лучшего. Конечно, в продаже имеются и стильные радиаторы, но за привлекательное оформление потребуется доплачивать существенную сумму.
  5. Высокая тепловая инертность. Из-за этого критерия температурой чугунных батарей невозможно управлять.
  6. Значительная емкость. Чтобы заполнить одну секцию радиатора из чугуна требуется 0,9 л воды, тогда как более современные отопительные приборы вмещают в себя в среднем 0,4 л.
  7. Чугунные радиаторы достаточно объемны, поэтому могут испортить интерьер в доме.

Самодельная батарейка из подручных средств

Лимонова батарейка.

Ток в гальванических элементах образуется в результате химических процессов. Всегда есть 2 электрода и электролит. Анод в солевых и щелочных одноразовых батарейках цинковый, катод из марганца. В перезаряжаемых аккумуляторах катод из лития, для анода используются разные материалы.

В изготовленных собственноручно батарейках электроды медные, цинковые, алюминиевые, железные. Электролит делают из доступных веществ: соли, уксуса, серной, лимонной кислоты. Полноценная замена купленной батарейки самодельной невозможна. Напряжение нестабильное, срок использования непродолжительный.

Из лимона

Самая простая батарейка собирается за несколько минут, если под рукой есть лимон, кусочки медного и железного проводов. Кислота, содержащаяся в плоде, выступает электролитом. Медный стержень служит положительным электродом, железо — отрицательным.

Подключают мультиметр, измеряют напряжение. Если оно слабое, создают батарею из нескольких лимонных долек. Подключение каждого элемента последовательное: плюсовой электрод соединяют с минусовым. Общее напряжение батареи слагается из суммы этих показателей на отдельных элементах.

Банка с электролитом

Этот вариант самодельного гальванического элемента почти повторяет первую батарейку, созданную человеком. Электроды делают из меди (катод), цинка или алюминия (анод). Используют не провода, а пластины с максимально возможной площадью, которые поместятся в емкости — стеклянной банке или стакане.

К электродам припаивают проводники. С алюминием эту операцию проделать трудно, поэтому соединяют заклепкой или болтом. Пластины устанавливают в банку, чтобы они не касались, а плоскостями были направлены друг на друга. Положение лучше зафиксировать, установив диэлектрические распорки, или закрепить в крышке.

Ёмкость с электролитом.

Электролит делают из нашатыря. Это белый порошок, который можно приобрести в магазине, где продается флюс для пайки. Такое же вещество содержится в минеральном удобрении — хлористом аммонии. Для приготовления электролита 50 г вещества растворяют в 100 мл воды.

Также можно использовать раствор серной кислоты: 20 мл на 100 мл воды

Работают осторожно: надевают очки, резиновые перчатки. Кислоту вливают в воду, но не наоборот, иначе получается бурная реакция с выбросом жидкости.

Раствором заполняют банку почти до краев, проверяют тестером напряжение. Если требуется больше, собирают батарею с последовательным подключением элементов.

Медные монеты

Этот вариант можно сделать с помощью электролита из столового уксуса, электродов из медных монет и алюминиевой фольги. Еще понадобится немного плотного картона, проводники.

Меряем напряжение батарейки из медных монет.

Готовят материалы:

  1. Вырезают по диаметру монет картонные кружочки, такие же из фольги.
  2. Заготовки из картона вымачивают в электролите, чтобы они хорошо пропитались.
  3. С поверхности монет удаляют пленку оксидов, погрузив ненадолго в уксус.

Затем собирают батарейку, укладывая поочередно элементы: монета, картон, фольга. Складывают в столбик, пока не закончатся детали. Последний элемент, как и первый — монета. К ним заранее припаивают проводники. Конструкцию обматывают скотчем — батарейка готова.

Батарейка в пивной банке

Корпус банки алюминиевый, используется как анод. Отрицательный полюс — стержень из графита. Понадобится угольная крошка от перегоревшего костра, парафиновая свеча. Электролит делают из соли: 3 ст. л. на 0,5 л воды.

Блок батарей из пивных банок.

Последовательность изготовления:

  • у банки отрезают верх;
  • по диаметру банки вырезают кусок пенопласта;
  • в нем точно посредине делают отверстие под угольный стержень;
  • кусок пенопласта с графитом устанавливают на дно;
  • засыпают пространство угольной крошкой;
  • заполняют электролитом;
  • заливают горячим парафином.

Проводники к стержням можно подключить бельевыми прищепками.

Картошка, соль и зубная паста

Такую одноразовую батарейку используют в походе, если нечем разжечь костер. Понадобится 1 крупный картофель, соль, зубная паста, 2 зубочистки или веточки с дерева, медные проводники.

Изготовление батарейки с картофеля.

Картофель разрезают пополам вдоль. Из одной половинки выбирают сердцевину, в полученное углубление засыпают соль, добавляют зубную пасту. Ингредиенты перемешивают до однородности, объем доводят до одного уровня с краями углубления. Получился электролит.

Вторую половинку картофеля прокалывают насквозь, чтобы вышло 2 отверстия. В них вставляют очищенные на концах от изоляции провода, чтобы они выступали снизу на 1 см. Половинки складывают, чтобы проводники вошли в электролит. Соединяют части картофеля, проткнув зубочистками или веточками.

Какими бывают батарейки

Существует целых три классификации батареек. Первая — по типоразмеру гальванического элемента. В быту мы чаще всего пользуемся батарейками «пальчиковыми» или «мизинчиковыми», но помимо этого есть ещё средняя и большая батарейки цилиндрической формы, а также два типа батареек, форма которых — параллелепипед: «крона» и просто квадратная. Это — перечень самых распространённых разновидностей формы.

Отличаются автономные источники питания и по типу электролита. Самые дешёвые батарейки, как правило, «солевые» — угольно-цинковые, этот электролит сухой. Ещё один вариант сухого электролита — хлорид цинка. Такие батарейки тоже достаточно дёшевы и широко распространены.

Следующий вариант электролита — щелочной. На этих батарейках написано Alkaline, а внутри — щёлочно-марганцевый, марганцево-цинковый электролит. Их основной недостаток — высокое содержание ртути.

Батарейки с ртутным электролитом на сегодняшний день практически не производятся. Серебряный электролит показывает хорошие эксплуатационные свойства, однако производство таких батареек стоит очень больших денег.

Воздушно-цинковый электролит — самый безопасный для человека и окружающей среды. Стоят они недорого, хранятся долго. Вот только толщина батарейки в 1,5 раза больше обычной щелочной/серебряной. Кроме того, чтобы исключить саморазряд во время её хранения, требуется заклеивать батарейку. Литиевые батареи — довольно дороги, однако их эксплуатационные характеристики значительно превышают показатели прочих батареек.

Ещё один способ поделить батарейки на группы — определить тип химической реакции, который в них происходит. Первичная реакция происходит в гальванических элементах — в самых обыкновенных батарейках. Вторичной зарядке они не поддаются, в отличие от аккумуляторных батарей, в которых происходит вторичная хим.реакция.

Где используются солевые батарейки

Так как у батарейки этого типа весьма скромные энергетические показатели, то основное их назначение — обеспечение электричеством приборов с малым его потреблением. Это небольшие радиоприёмники, фонари, пульты дистанционного управления, а также тестеры. Производят такие батарейки на различных заводах. Среди отечественных наиболее известны «Космос», «Энергия» и «Фотон», а за границей их выпускают Sanyo и GP.

Стоит такая батарейка немного, и к тому же она очень лёгкая. Да только запастись ими впрок не получится: пролежав от сила года три, они выйдут из строя, при этом даже пользоваться ими необязательно, ведь они сами разряжаются.

Так как ёмкость этой батареи невысока, использовать её можно лишь в тех приборах, которые имеют малое потребление электричества.

Внешне заряжаемые и незаряжаемые батареи отличий не имеют, тем не менее это можно определить. Если батарея заряжаемая или, другими словами, это аккумулятор, то на корпусе должна быть пометка о ёмкости. Если такой маркировки не имеется — значит перед нами простая батарейка.

Многие «народные умельцы» говорят, что и их можно заряжать, но это больше из области фантастики: сколько бы на зарядке её ни держали, а положительного эффекта не будет. Можно только пострадать от перегретого корпуса или протёкшего электролита. Лучше купить щелочные батарейки либо нормальную аккумуляторную.

Всё что для этого необходимо:

  • несколько монет по 50 копеек;
  • фольга;
  • бумага;
  • солевой раствор.

Предварительно монеты нужно очистить в уксусном растворе. Это удалит весь налёт и загрязнения.

Технология сборки такова: берём монету, смачиваем в солевом растворе бумагу, после этого берём фольгу. Повторив это действие несколько раз, получим небольшой столбик. Расположенная на самом верху монета — положительный полюс, а фольга, находящаяся внизу — отрицательный.

Так как между монетой и фольгой различный потенциал, который создаётся электролитом (в нашем случае — солевой раствор), возникает электрический ток. По сути,мы повторили изобретение Вольта и собрали Вольтов столб. Чем больше мы используем монет, тем большее напряжение получим. Однако для повторения эксперимента старые монеты уже не подойдут, так как на них появится налёт ржавчины.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий