Return to Video

Как работят батериите - Адaм Джейкъбсън

  • 0:07 - 0:09
    Вероятно ви е познато чувството.
  • 0:09 - 0:13
    Телефонът ви ненадейно
    издава сигнал "блийп"
  • 0:13 - 0:15
    и изгасва по време на разговор.
  • 0:15 - 0:19
    В този момент, може би ви се иска
    да захвърлите батерията,
  • 0:19 - 0:21
    отколкото да я възхвалявате,
  • 0:21 - 0:25
    но батериите са триумф на науката.
  • 0:25 - 0:28
    Те позволяват на смартфоните
    и на други устройства да съществуват
  • 0:28 - 0:32
    без да ни закотвят
    в адската плетеница на кабелите.
  • 0:32 - 0:36
    Но дори най-добрите батерии
    ще отслабват ежедневно,
  • 0:36 - 0:40
    бавно губейки капацитета си
    докато накрая загинат.
  • 0:40 - 0:41
    Но защо се случва това
  • 0:41 - 0:46
    и как изобщо батериите ни
    успяват да задържат толкова заряд?
  • 0:46 - 0:50
    Всичко започнало през 1780 г.
    с двама италиански учени
  • 0:50 - 0:54
    Луиджи Галвани и Алесандро Волта,
  • 0:54 - 0:55
    и една жаба.
  • 0:55 - 0:59
    Легендата разказва, че докато Галвани
    е изучавал жабешкия крак,
  • 0:59 - 1:02
    той преминал с метален инструмент
    през нервната тъкан,
  • 1:02 - 1:05
    което накарало мускула да трепне.
  • 1:05 - 1:07
    Галвани нарекал това
    животинско електричество,
  • 1:07 - 1:12
    вярвайки че този тип електричество
    се складира в много неща от живота.
  • 1:12 - 1:14
    Но Волта не се съгласил,
  • 1:14 - 1:18
    смятайки че самия метал
    е накарал крака да трепне.
  • 1:18 - 1:22
    Спорът бил разрешен благодарение на
    новаторски експеримент на Волта.
  • 1:22 - 1:28
    Той тествал идеята си чрез купчина
    от редуващи се слоеве от цинк и мед,
  • 1:28 - 1:32
    разделени от хартия или плат,
    напоени с разтвор от солена вода.
  • 1:32 - 1:39
    Това което се случило в клетката на Волта
    химиците днес наричат окисление и редукция.
  • 1:39 - 1:43
    Цинкът се окислява,
    което означава, че губи електрони,
  • 1:43 - 1:49
    които на свой ред се присвояват от йоните
    във водата в процес наречен редукция,
  • 1:49 - 1:51
    произвеждайки водороден газ.
  • 1:51 - 1:54
    Волта бил шокиран да научи това
    в последния момент.
  • 1:54 - 1:56
    Той мислил, че реакцията
    се случва в медта,
  • 1:56 - 1:58
    вместо в разтвора.
  • 1:58 - 2:01
    Въпреки това,
    почитаме откритието на Волта,
  • 2:01 - 2:06
    като сме кръстили мерната единица
    за електрически потенциал "волт".
  • 2:06 - 2:12
    Този окислително-редукционен цикъл създава
    поток от електрони между две вещества
  • 2:12 - 2:15
    и ако закачите електрическа крушка
    или прахосмукачка между тях,
  • 2:15 - 2:17
    то те ще заработят.
  • 2:17 - 2:21
    От 1700 г., учените са подобрили
    дизайна на Волта.
  • 2:21 - 2:27
    Те са заменили химическият разтвор
    със сухи клетки, пълни с химическа паста,
  • 2:27 - 2:28
    но принципа е същият.
  • 2:28 - 2:32
    Метал се окислява, изпращайки електрони,
    да свършат малко работа,
  • 2:32 - 2:36
    преди да бъдат придобити отново
    от веществото от което са били редуцирани.
  • 2:36 - 2:38
    Но всяка батерия има ограничен
    запас от метал,
  • 2:38 - 2:42
    и след като повечето от него се окисли,
    батерията умира.
  • 2:42 - 2:47
    Така акумулаторни батерии ни дават
    временно решение на този проблем,
  • 2:47 - 2:51
    като правят окислително-редукционния
    процес обратим.
  • 2:51 - 2:54
    Електроните могат да се движат назад
    в обратна посока,
  • 2:54 - 2:56
    чрез прилагането на електричество.
  • 2:56 - 3:00
    Включвайки зарядно устройство
    в електрически контакт
  • 3:00 - 3:03
    създава реакция
    на регенериране на метала,
  • 3:03 - 3:08
    предоставяйки повече електрони за окисление
    следващия път, когато се нуждаем от тях.
  • 3:08 - 3:10
    Но дори и зареждащите се батерии
    не са вечни.
  • 3:10 - 3:14
    С течение на времето, повтарянето на
    този процес причинява несъвършенства,
  • 3:14 - 3:20
    и нередности в повърхността на метала,
    което пречи на правилното окисляване.
  • 3:20 - 3:23
    Електроните не са налични
    да преминат през веригата
  • 3:23 - 3:25
    и батерията умира.
  • 3:25 - 3:27
    Някои от ежедневно
    презарежданите батерии
  • 3:27 - 3:31
    могат да умрат само след стотици цикли
    от зареждане и разреждане,
  • 3:31 - 3:36
    докато съвременните нови батерии
    могат да издържат хиляди цикли.
  • 3:36 - 3:39
    Батериите на бъдещето,
    може да са тънки колкото светлинен лъч
  • 3:39 - 3:42
    които да функционират на принципа на
    квантовата физика
  • 3:42 - 3:46
    и да издържат до стотици хиляди
    цикли на зареждане.
  • 3:46 - 3:49
    Но докато учените намерят начин
    да се възползват от движенията
  • 3:49 - 3:52
    за зареждане на батериите,
    както е при колите,
  • 3:52 - 3:55
    или да поставят соларни панели
    някъде на устройството ви,
  • 3:55 - 3:57
    зареждането от контакта на стената,
  • 3:57 - 4:00
    вместо една батерия
    да зарежда друга батерия,
  • 4:00 - 4:04
    е най-добрия вариант за избягване
    на фаталния сигнал "блийп".
Title:
Как работят батериите - Адaм Джейкъбсън
Description:

Преглед на пълния урок: http://ed.ted.com/lessons/why-batteries-die-adam-jacobson
   
Батериите са триумф на науката - те позволяват смартфоните и други технологии да съществуват, без да ни закотвят в адската плетеница от кабели. Но дори и най-добрите батерии ще намаляват всеки ден, бавно губейки капацитет, докато накрая те умират. Защо се случва това и как батериите изобщо съхраняват толкова много заряд?
Адaм Джейкъбсън обяснява основата на батериите.

Урок от Адам Джейкъбсън, анимация от FOX Animation Domination High-Def.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:20

Bulgarian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.