श्रृंखला में बैटरी और समानांतर में बैटरी

बैटरी सेल्स

बैटरी एक विद्युत तत्व है जहाँ रासायनिक प्रतिक्रिया के कारण विद्युत संभावना उत्पन्न होती है। हर इलेक्ट्रो-रासायनिक प्रतिक्रिया की दो इलेक्ट्रोडों के बीच विद्युत संभावना अंतर उत्पन्न करने की सीमा होती है।
बैटरी सेल्स वह स्थान हैं जहाँ ये इलेक्ट्रो-रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं और सीमित विद्युत संभावना अंतर उत्पन्न करती हैं। बैटरी के टर्मिनलों पर वांछित विद्युत संभावना अंतर प्राप्त करने के लिए कई सेलों को श्रृंखला में जोड़ा जाता है। इसलिए यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि, एक बैटरी कई सेलों का संयोजन होता है जहाँ एक सेल बैटरी का एक इकाई होता है। उदाहरण के लिए, निकेल-कैडमियम बैटरी सेल्स आमतौर पर प्रति सेल 1.2 V विकसित करते हैं जबकि लीड एसिड बैटरी प्रति सेल 2 V विकसित करती है। इसलिए, एक 12 वोल्ट की बैटरी में कुल 6 सेल श्रृंखला में जुड़े होंगे।

बैटरी का EMF

अगर कोई बिना लोड के बैटरी के दो टर्मिनलों के बीच विद्युत संभावना अंतर मापता है, तो वह बैटरी में विकसित होने वाला वोल्टेज प्राप्त करेगा जब कोई विद्युत धारा उसमें प्रवाहित नहीं हो रही हो। यह वोल्टेज सामान्यतः इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स या बैटरी का EMF के रूप में जाना जाता है। इसे बैटरी का नो-लोड वोल्टेज भी कहा जाता है।

बैटरी का टर्मिनल वोल्टेज

बैटरी का टर्मिनल वोल्टेज उसके टर्मिनलों के बीच का संभावना अंतर होता है जब उससे धारा खींची जा रही हो। वास्तव में, जब लोड बैटरी से जुड़ा होता है, तो लोड धारा उसमें प्रवाहित होती है। चूँकि बैटरी एक विद्युत उपकरण है, इसमें कुछ विद्युत प्रतिरोध होना चाहिए। इस बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध के कारण, उसमें कुछ वोल्टेज गिरावट होती है। इसलिए, अगर कोई लोड जुड़े हुए होने पर लोड के टर्मिनल वोल्टेज, यानी बैटरी का टर्मिनल वोल्टेज मापता है, तो वह बैटरी के EMF से कम वोल्टेज प्राप्त करेगा, जो बैटरी के आंतरिक वोल्टेज गिरावट के कारण होगा।

यदि E बैटरी का EMF या नो-लोड वोल्टेज है और V लोड वोल्टेज है, तो E – V = बैटरी की आंतरिक वोल्टेज गिरावट।
ओह्म का नियम के अनुसार, यह आंतरिक वोल्टेज गिरावट बस बैटरी द्वारा प्रदान किए गए विद्युत प्रतिरोध और उसमें प्रवाहित होने वाली धारा का उत्पाद है।

बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध

जब धारा बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल से धनात्मक टर्मिनल तक प्रवाहित होती है, तो उसे देखने वाला पूरा प्रतिरोध बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध के रूप में जाना जाता है।

श्रृंखला समानांतर बैटरी

बैटरी सेल्स को श्रृंखला, समानांतर और श्रृंखला-समानांतर दोनों के मिश्रण में जोड़ा जा सकता है।

श्रृंखला बैटरी

जब एक बैटरी में एक सेल का धनात्मक टर्मिनल अगले सेल के नकारात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है, तो सेल को श्रृंखला में जुड़ा कहा जाता है या सिर्फ श्रृंखला बैटरी। यहाँ, बैटरी का कुल EMF श्रृंखला में जुड़े सभी व्यक्तिगत सेलों के EMF का बीजगणितीय योग होता है। लेकिन बैटरी का कुल निर्वहन धारा व्यक्तिगत सेलों की निर्वहन धारा से अधिक नहीं होती।

यदि E, n संख्या के सेलों से बने बैटरी का कुल EMF है और E1, E2, E3, …………… En व्यक्तिगत सेलों के EMF हैं।

इसी तरह, यदि r1, r2, r3, …………… rn व्यक्तिगत सेलों के आंतरिक प्रतिरोध हैं, तो बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध व्यक्तिगत सेलों के आंतरिक प्रतिरोध के योग के बराबर होगा यानी