Return to Video

Hur batterier funkar - Adam Jacobson

  • 0:07 - 0:08
    Du känner nog igen känslan.
  • 0:08 - 0:12
    Telefonen utstöter
    ett sista, vemodigt "bliiip"
  • 0:12 - 0:15
    och dör mitt i ett samtal.
  • 0:15 - 0:19
    I det ögonblicket har du nog mer lust
    att slänga batteriet i golvet
  • 0:19 - 0:21
    än att hylla det.
  • 0:21 - 0:24
    Men batterier är
    en av vetenskapens triumfer.
  • 0:24 - 0:28
    De låter smartphones
    och andra tekniska prylar finnas
  • 0:28 - 0:33
    utan att fängsla oss vid
    en infernalisk härva av strömkablar.
  • 0:33 - 0:36
    Ändå tappar även de bästa batterier
    sin laddning dag för dag,
  • 0:36 - 0:39
    och förlorar långsamt kapacitet
    tills de slutligen dör.
  • 0:39 - 0:41
    Varför är det så,
  • 0:41 - 0:46
    och hur kommer det sig att batterier
    kan lagra så mycket laddning?
  • 0:46 - 0:50
    Det började på 1780-talet
    med två italienska vetenskapsmän,
  • 0:50 - 0:53
    Luigi Galvani och Alessandro Volta,
  • 0:53 - 0:55
    och en groda.
  • 0:55 - 0:58
    Legenden säger att
    när Galvani studerade grodans ben,
  • 0:58 - 1:02
    nuddade ett metallinstrument
    vid en av nerverna,
  • 1:02 - 1:04
    och fick musklerna att rycka.
  • 1:04 - 1:07
    Galvani kallade det djurisk elektricitet,
  • 1:07 - 1:12
    i tron att en sorts elektricitet
    lagrades i själva livskraften.
  • 1:12 - 1:14
    Men Volta höll inte med,
  • 1:14 - 1:18
    utan menade att det var metallen
    som fick benet att rycka.
  • 1:18 - 1:22
    Diskussionen avgjordes till sist
    med Voltas banbrytande experiment.
  • 1:22 - 1:28
    Han testade sin teori med en trave
    omväxlande lager av zink och koppar,
  • 1:28 - 1:33
    åtskilda av papper eller tyg,
    blötlagda i en saltvattenlösning.
  • 1:33 - 1:39
    Det som hände i Voltas cell är något
    som numera kallas oxidation och reduktion.
  • 1:39 - 1:43
    Zinken oxiderar, vilket innebär
    att den förlorar elektroner,
  • 1:43 - 1:48
    som i sin tur tas upp av jonerna i vattnet
    i en process som kallas reduktion,
  • 1:48 - 1:51
    som skapar vätgas.
  • 1:51 - 1:54
    Volta skulle ha häpnat
    över den sista delen.
  • 1:54 - 1:56
    Han trodde att reaktionen
    skedde i kopparn,
  • 1:56 - 1:58
    snarare än i lösningen.
  • 1:58 - 2:01
    Icke desto mindre
    så hyllas Voltas upptäckt idag
  • 2:01 - 2:06
    genom att standardenheten
    för elektrisk spänning kallas "volt."
  • 2:06 - 2:12
    Oxidations/reduktionscykeln
    skapar ett elektronflöde mellan två ämnen,
  • 2:12 - 2:15
    och om man kopplar in en glödlampa
    eller en dammsugare mellan dem,
  • 2:15 - 2:17
    så får den ström.
  • 2:17 - 2:21
    Sedan 1700-talet har forskare
    förbättrat Voltas design.
  • 2:21 - 2:26
    De har bytt ut lösningen mot torra celler
    fyllda med en kemisk massa,
  • 2:26 - 2:28
    men principen är densamma.
  • 2:28 - 2:32
    En metall oxiderar
    och skickar iväg elektroner på jobb
  • 2:32 - 2:36
    innan de tas upp igen
    av ett ämne som reduceras.
  • 2:36 - 2:38
    Men alla batterier
    består av en ändlig mängd metall,
  • 2:38 - 2:42
    och när det mesta har oxiderats,
    dör batteriet.
  • 2:42 - 2:46
    Uppladdningsbara batterier
    ger oss en tillfällig lösning på problemet
  • 2:46 - 2:48
    genom att göra
  • 2:48 - 2:50
    oxidations/reduktionsprocessen reversibel.
  • 2:50 - 2:54
    Elektroner kan flöda tillbaka
    i motsatt riktning
  • 2:54 - 2:56
    med hjälp av elektricitet.
  • 2:56 - 3:00
    Att koppla in en laddare
    tar elektricitet från ett vägguttag
  • 3:00 - 3:02
    som driver reaktionen
    att regenerera metallen,
  • 3:02 - 3:07
    vilket gör fler elektroner tillgängliga
    för oxidation nästa gång de behövs.
  • 3:07 - 3:09
    Men inte ens laddningsbara batterier
  • 3:09 - 3:10
    varar för evigt.
  • 3:10 - 3:17
    Med tiden skapar den här processen
    defekter och ojämnheter i metallens yta
  • 3:17 - 3:19
    som hindrar den från att oxideras korrekt.
  • 3:19 - 3:23
    Elektronerna är inte längre tillgängliga
    att flöda genom en krets,
  • 3:23 - 3:25
    och batteriet dör.
  • 3:25 - 3:27
    En del vanliga uppladdningsbara batterier
  • 3:27 - 3:31
    dör efter bara
    några hundra laddningscykler
  • 3:31 - 3:36
    medan nyare, avancerade batterier
    kan klara av tusentals.
  • 3:36 - 3:39
    Framtidens batterier
    är kanske lätta, tunna ark
  • 3:39 - 3:42
    som utgår från kvantfysikens principer,
  • 3:42 - 3:46
    och håller i hundratusentals
    laddningscykler.
  • 3:46 - 3:49
    Men tills forskarna hittar ett sätt
    att använda rörelseenergi
  • 3:49 - 3:51
    för att ladda ett mobilbatteri,
  • 3:51 - 3:52
    som hos bilar,
  • 3:52 - 3:55
    eller placera solceller
    någonstans på din enhet,
  • 3:55 - 3:57
    är laddning via vägguttag,
  • 3:57 - 4:00
    snarare än att förbruka ett batteri
    för att ladda ett annat,
  • 4:00 - 4:04
    det bästa sättet att förekomma
    det ödesdigra "bliiipet".
Title:
Hur batterier funkar - Adam Jacobson
Description:

Se hela lektionen här: http://ed.ted.com/lessons/why-batteries-die-adam-jacobson

Batterier är en triumf för vetenskapen - de låter smartphones och andra tekniska prylar finnas utan att fängsla oss vid en infernalisk härva av strömkablar.
Ändå laddas även de bästa batterierna ur dag för dag, och förlorar långsamt kapacitet tills de slutligen dör. Varför händer detta, och hur är det ens möjligt att batterier kan lagra så mycket energi över huvud taget? Adam Jacobson förklarar det grundläggande man behöver veta om batterier.

Lektion av Adam Jacobson, berättare Addison Anderson, animering av FOX Animation Domination High-Def.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:20

Swedish subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.