מה גורם למשאיות עם אותו מטען להיות בגדלים שונים של מתח?
מדוע יש למשאים עם קיבולת זהה מתח שונה?
ישנן מספר סיבות לכך שלמשאי עם אותה קיבולת יכולים להיות מתחים שונים. הסיבות הללו ניתן להסביר מפרספקטיבות שונות:
1.רכב כימי שונה
משאי שונים משתמשים ברכבי כימיה שונים, המכתירים את מתחם. לדוגמה:
משאי אלקליים (כמו AA ו-AAA) מספקים בדרך כלל 1.5V.
משאי ליתיום-יון (המשתמשים בטלפונים ניידים ולפטופים) מספקים בדרך כלל 3.7V.
משאי ניקל-קדמיום (NiCd) וניקל-מתכת הידריד (NiMH) מספקים בדרך כלל 1.2V.
לכל הרכב כימי יש כוח חשמלי עצמי (EMF) מסוים, הנקבע על ידי התגובות הכימיות שמתרחשות בתוך המשא.
2. סוג המשא והעיצוב
אפילו עם אותו הרכב כימי, עיצובים שונים של משאי יכולים להוביל למתחים שונים. לדוגמה:
משאי חד-תא: תאים בודדים של משאי מספקים בדרך כלל מתח קבוע, כגון 1.5V או 3.7V.
חבילות משאי רב-תאים: מספר תאים של משאי מחוברים בטור או במקביל יכולים להעניק מתחים שונים. חיבורים בטור מגבירים את המתח הכולל, בעוד שחיבורים מקבילים מגבירים את הקיבולת הכוללת.
3. מצב המשא
מתח המשא יכול גם להשפעת על ידי מצבו הנוכחי, כולל:
מצב טעינה/פריקה: מתח המשא המטען הוא בדרך כלל גבוה יותר ממתח המשא המופרך. לדוגמה, משא ליתיום-יון מוטען לחלוטין עשוי להיות במתח של 4.2V, בעוד משא מופרך עשוי להיות במתח של בערך 3.0V.
הזדקנות: ככל שהמשא מתבגר, ההתנגדות הפנימית שלו גדלה, מה שגורם למתח לרדת בהדרגה.
טמפרטורה: שינויים בטמפרטורה יכולים להשפיע על קצב התגובות הכימיות בתוך המשא, ובכך להשפיע על המתח. באופן כללי, עלייה בטמפרטורה מגבירה מעט את מתח המשא, אך טמפרטורות גבוהות מדי יכולות לפגוע במשא.
4. מאפייני עומס
מאפייניו של העומס המחובר למשא יכולים גם הם להשפיע על מתחו. לדוגמה:
עומס קל: בתנאי עומס קל, מתח המשא עשוי להישאר קרוב למתח הנומינלי שלו.
עומס כבד: בתנאי עומס כבד, מתח המשא ירד עקב ירידת מתח גבוהה יותר הנגרמת על ידי ההתנגדות הפנימית.
5. תהליך ייצור ואיכות
משאי של יצרנים שונים, אפילו עם אותו הרכב כימי, עשויים להראות מאפיינים שונים של מתח בשל שונות בתהליכי הייצור ובשליטה באיכות.
6. מעגלים מגינים
משאי מסוימים, במיוחד משאי ליתיום-יון, מכילים מעגלי הגנה פנימיים שמכותכים את הזרם כאשר מתח המשא גבוה מדי או נמוך מדי, בכך מגינים על המשא. קיומם ותנאי ההפעלה של מעגלי הגנה אלה יכולים להשפיע על מדידות מתח המשא.
סיכום
משאי עם אותה קיבולת יכולים להיות במתחים שונים בשל גורמים כמו הרכב כימי, סוג ועיצוב, מצב נוכחי, מאפייני עומס, תהליכי ייצור ומגינים. הבנת גורמים אלה עוזרת בחירת משאי טובה יותר ושימוש בהם, תוך שמירה על ביצועיהם ובטיחותם בשימושים שונים.
