Az akkumulátorok
1. Az ólomakkumulátor. A világítási hálózat árama nem mindenütt áll rendelkezésre, ha például járműveket kell világítani, robbanómotorokat beindítani, lakott helyektől távol rádiókészüléket működtetni.
a) Kísérlet. Kénsavas vízbe helyezzünk két ólomlemezt. A lemezekhez kapcsoljunk egy zseblámpaizzót. A lámpa nem izzik, mert a folyadékba két azonos fém merül, és ez nem elem.
b) Kísérlet. Vezessük most át néhány percig a lemezeken és a folyadékon egy zsebelem áramát. Azután kapcsoljuk ki a zsebelemet, és iktassuk helyébe a zsebizzót. A lámpa világít. Ha megfigyeljük, hogy mennyi ideig ad áramot, azt találjuk, hogy majdnem annyi áramot nyerünk vissza, mint amennyit keresztülvezettünk rajta.
A higított kénsavba merülő ólomlemezek mintegy elraktározzák a rajtuk keresztülvezetett elektromos áramot. Azért az ilyen eszköz neve akkumulátor (accumulare jelentése: összegyűjteni; latin szó).
A kénsavas vízbe merülő két ólomlemez nem ad áramot. De ha néhány percig zsebelem áramát vezetjük át rajtuk, azután a zsebelem helyére izzólámpát kötünk, a lámpa izzik
2. Működésének magyarázata. Az ólomlemezek felülete a levegőn ólom-oxiddá oxidálódik (PbO). Miközben áramot vezetünk át a készüléken, azaz "töltjük" az akkumulátort, az áram hidrogénre és oxigénre bontja fel a vizet. A hidrogén a töltőelem negatív sarkával összekötött ólomlemezen válik ki, a pozitív sarkokkal összekötött ólomlemezre pedig oxigén rakódik.
Az akkumulátor működésének magyarázata.
a) Kezdetben a kénsavas vízbe ólom-oxidréteggel bevont két ólomlemez merül.
b) Töltés (áramáthaladás).
c) Kisütéskor már két különböző fém merül a kénsavas vízbe
A hidrogén egyesül
a PbO-lemez oxigénjével,
így a lemez szintiszta ólommá
lesz (szürke színű Pb). Ez az akkumulátor
negatív sarka.
A másik lemezen kiváló oxigén
pedig egyesül az ólom-oxid
lemezzel (PbO + O = PbO barna színű ólom-dioxid
bevonat keletkezik ezen a lemezen. Ez a lemez az akkumulátor
pozitív sarka.
Végül tehát a kénsavas vízbe ólom-dioxid és színólom felületek merülnek. Ez már két különböző fém, elemet alkot, áramot ad. Feszültsége üzem közben kb. 2 volt, és a belévezetett elektromos energia 60-70 %-át visszaszolgáltatja.
Az akkumulátor tehát a belé vezetett elektromos energiát kémiai energia alakjában raktározza el.
3. A Nife vagy lúgos akkumulátor. Pozitív lemeze nikkel-oxid, negatív lemeze pedig vas (ferrum). Innen ered a neve. Az akkumulátor edénye acéllemezből készül. Ez is emeli tartósságát a rendszerint üvegedényes ólomakkumulátorral szemben. (A jelenleg használt ólomakkumulátorok műanyag házban vannak.) Folyadéka 25%-os kálilúg.
Feszültsége üzem közben 1,2 volt, tehát kevesebb, mint az ólomakkumulátoré. A töltés közben bevitt elektromos energiának mintegy 50%-át adja vissza.
Ha az ólomakkumulátort a megengedettnél erősebb árammal töltjük vagy sütjük ki, tönkremegy; a lúgos akkumulátornak ellenben ez nem árt.
Mit jelent az, hogy az akkumulátor pl. 40 amperórás? - Azt jelenti, hogy 1 A erős áramot tud szolgáltatni 40 órán át, vagy 2 A erősségű áramot 20 órán át.
Ha az ólomakkumulátor hosszabb ideig töltetlenül áll, tönkremegy, mert kemény ólom-szulfát képződik lemezein.
4. Az ezüst-cink akkumulátor 3-5-ször több elektromos
energiát raktároz el, mint az előbb említettek. Folyadéka
lúg.
A miniatűr elektromos készülékekben, pl. rádiókban,
használatos "gombakkumulátorok" légmentesen lezárt lúgos akkumulátorok.
(Ma már sokkal több féle akkumulátort
használunk, nagy részük megtalálható lexikonomban. Az akkumulátorok,
(százaz)elemek címszó felsorolja ezeket és innen elérhetők az adott típusok
címszavai.)