Paristo

Paristo eli sähköinen pari on kemiallisen reaktion tuloksena syntyvä sähkövirran lähde, yksi sähkölaitteidenksiksi mahdollisista virtalähteistä. Pariston negatiivista napaa kutsutaan katodi ja positiivista napaa anodiksi. Elektronilaitteissat virtaavat negatiivisesta navasta johtimen välityksellä positiiviseen napaan. Sopimuksen mukaisesti kuitenkin sähkövirran määritelmän mukainen suunta on elektronien suuntaan päinvastainen. Virran suunnalla on merkitys tasavirta, missä virran suunta ei vaihdu. Paristolla, niin kuin jokaisella virtalähteellä, on sisäinen vastus (resistanssi). Pariston sisäinen resistanssi kasvaa pariston kuluessa. Jos paristo oikosuljetaan, virtaa rajoittaa vain pariston sisäinen vastus.

Voltan patsas

Alessandro Volta kehitti 1775 teorian staattista sähköä varastoivasta laitteesta, mistä ovat syntyneet nykyiset kondensaattorit ja 1799 hän kehitti sinkki- ja hopealevyistä muodostuvan ensimmäisen pariston, Voltan patsaan, minkä hän julkisti 1800. Myös autojen akut ovat paristoja.

Paristokokoja

Erilaisia paristoja

Sähköparistoja on monenlaisia pienistä korvakuulokkeiden ja taskulaskinten paristoista suuriin erikoisakkuihin.

Sauvaparistot

Tyypillisimpiä paristoja ovat pyöreät, sormiparistoiksikin kutsutut, sauvaparistot, joita käytetään mm. korvalappustereoissa, radionauhureissa, taskulampuissa sekä kannettavissa cd-soittimissa. Niiden nimellisjännite on 1,5 volttia.

Suurimmat pyöreät (lieriömäiset) paristot ovat tyyppiä R20 (tai D tai UM-1). Keskikokoiset R14 (tai C tai UM-2), ja pienet sormiparistot ovat tyyppiä R6 (tai AA tai UM-3). Kameran paristoksi kutsuttu sormiparisto R03 (tai AAA tai UM-4) on tätäkin pienempi.

Kameranparistoksi kutsuttu R03 -paristo on näitä lyhyempi, sen pituus vastaa kahden rinnakkain asetetun 20 sentin kolikon leveyttä ilman anodin kohoutumaa.

Nappiparisto

Nappiparistoksi kutsutaan pieniä pyöreitä napin näköisiä ja kokoisia paristoja. Niitä käytetään pienikokoisissa ja vähän sähköä kuluttavissa kannettavissa laitteissa kuten rannekelloissa, polkupyörien elektronisissa nopeusmittareissa ja sähköisissä sanakirjoissa.

Tyypillisiä nappiparistoja ovat LR43, SR43, LR44, SR44

Litteä paristo

Litteää 4,5 voltin paristoa on käytetty mm. taskulamppujen paristona. Sen sisällä on kolme sarjaan kytkettyä 1,5 voltin paristoa. Litteässä 4,5 voltin paristossa katodikieli (-) on pidempi kuin anodikieli (+).

Kuuden voltin paristo

Suurissa taskulampuissa on käytetty kuuden voltin paristoa, joka on voitu korvata kehikolla, johon on kytkettävissä neljä R20 -kokoista 1,5 voltin paristoa. Kuuden voltin paristossa anodi ja katodi näkyvät pariston pinnasta kohoavina kapeina spiraaleina, jotka eivät muodoltaan eroa toisistaan.

Neppariparisto

Nepparipariston nimellisjännite on yhdeksän volttia. Sen katodissa on neljä pystysuuntaista uraa, minkä avulla se joustaa ja tiivistyy laitteen vastakappaleeseen.

Pariston anodi on uraton ja sileä. Neppariparistoja on käytetty aikaisemmin mm. pienissä radioissa ja LED-näyttöisissä taskulaskimissa 1970-luvulla ja 1980-luvun alussa. Monissa myöhemmissä taskulaskimissa 1980-luvulle tultaessa sarjaan kytketyt R6-sauvaparistot korvasivat neppariparistoja. Kun laskinten näytöt muuttuivat runsaasti virtaa kuluttavista LED-näytöistä LCD-näyttöihin, voitiin sormiparistot korvata korvakuulokkeen paristoilla tai tätä litteämmillä nappiparistoilla, koska tarvittava varauksen ei tarvinnut olla enää neppari- tai sauvapariston suuruinen ja koska vähävarauksinenkin paristo kykeni tarjoamaan laskimelle toiminta-aikaa runsaasti. Lopuksi laskimet varustettiin aurinkokennoilla, mitkä pidensivät laskimen toiminta-aikaa entisestään.

Tyypillisin 2000-luvulla neppariparistoja käyttävä laite on asunnoissa vaadittava palohälytin sekä yleismittari.

Paristokytkennät

Sarjaankytkentä kasvattaa jännitettä

Mikäli paristot ovat peräkkäin sarjaan kytkettyinä siten, että edellisen pariston anodi (+ -napa) on kytketty seuraavan pariston katodiin (- - napaan), muodostuu paristojen yhteiseksi jännitteeksi niiden jännitteiden summa sähkövirran pysyessä samana.

Monissa pienlaitteissa voi olla kaksi, kolme tai neljä 1,5 V:n sauvaparistoa kytkettynä laitekotelossa sarjaan. Näin saadaan 3,0 V:n (2 x 1,5 V), 4,5 V:n (3 x 1,5 V) tai 6,0 V:n (4 x 1,5 V) jännite.

Monijännitteistä tasavirtamuuntajaa kytkettäessä samaan laitteeseen kannattaa ottaa huomioon, ettei jännite ole korkeampi kuin todennäköinen sarjaan kytkettyjen paristojen yhteisjännite, koska on ilmeistä, ettei laite kestä suurempaa jännitettä muuntajasta kuin paristoistakaan.

Rinnakkain kytkentä lisää virtaa

Jos taas paristot ovat rinnakkain kytkettyinä siten, että anodit ja katodit ovat keskenään galvaanisessa kosketuksessa, ei jännite suurene, mutta paristoista saatava virta on paristojen virtojen summa ja paristomäärän lisääminen rinnakkaiskytkennässä lisää niiden käyttöaikaa.

Jos paristojen napajännitteissä on eroa, rinnankytkennässä paristo, jossa on suurempi jännite, purkaantuu. Siksi paristojen rinnankytkentä ei ole suositeltava tapa, vaan suurta virtaa tarvittaessa tulisi käyttää suurivirtaisia paristomalleja.