电池是一种由一个或多个电池组成的电子装置,它能将装在其活性材料中的化学能转化为电能,为电力提供静电荷。
电子是通过电化学反应产生的,电化学反应涉及电子通过电子电路的转移。
简单地说,电池是一个恒定的电源,它以直流电的形式提供电能。蓄电池通常包含正极(+ve)和负极(-ve)端子。
电池是电池的基本电源单元,由三个主要的位组成。另外还有两个电极和一种叫做电解质的化学物质,它填充了电极之间的空隙。
当电极连接到电路上时,电子从负极穿过正极,最终产生电荷。能量以化学能的形式储存在电池中,化学能转化为电能,通过化学反应释放电能,最终产生电流。
以手电筒为例。当你把碱性电池放进手电筒并打开开关时,你什么也不做,只完成了电路。储存在电池中的化学能被转换成电能,然后电能从电池中流出,引起手电筒亮起。这是因为电子穿过电路。
阴极和阳极通常由不同的材料制成。正极含有一种很容易放弃电子的物质,如锂。
电子只有通过电池外部的电路才能到达阴极。电解液是电池工作中最关键的部分,它在电极发生的化学反应之间传递离子。
这些化学反应统称为氧化还原反应。
电容器(也称为电容器)也是一种电子元件,在电场中储存静电能量。
它们更像电池,但用途完全不同。电池利用化学反应储存电能,并通过电子电路缓慢释放电能,而电容器则能迅速释放电能。
电容器包含至少两个由绝缘体(电介质)隔开的导电体。当电场在绝缘体上形成时,它就会停止流动,并且在极板上开始积聚电荷。
你可以找到各种类型的电容器,从谐振电路中的小电容珠到用于大规模操作的高功率校正电容器。
电容器基本上由两个或两个以上的金属板组成,这些金属板彼此不连接,但由非导电物质(如陶瓷、陶瓷、纤维素、云母、聚四氟乙烯等)电隔离。
电介质通常决定了它是什么类型的电容器,以及它的理想用途。虽然有些电容器是高频操作的理想选择,但有些电容器最适合高压应用。
电池 | 电容器 |
电池以化学能的形式储存其势能。 | 电容器利用静电场储存电能。 |
它有一个更好的能量密度,这意味着每体积可以存储更多的能量。 | 它的能量密度比电池低。 |
它基本上是一个直流分量。 | 它是交流应用的理想选择。 |
充电/放电速率比电容器慢。 | 充电/放电速度通常比电池快,因为它将能量直接存储在极板上。 |
电池中的电荷是不分开的。 | 电子预先储存在电容器中。 |
电池运行时间更长。 | 电容器几乎瞬间放电。 |
电池和电容器都是能够储存电荷的电子设备,它们看起来非常相似,因为它们都能释放电能。然而,他们做这件事的方式却大不相同。当电池以化学形式储存势能时,电容器则以静电场储存势能。简单来说,电池以线性形式存储和分配能量,就像恒定的电流一样。另一方面,电容器在短脉冲中分配能量。电容器将能量直接储存在极板上,这使得充电/放电比电池快一些。然而,电池能够比电容器更有效地回收其储存的能量,并且持续时间更长。
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