Baterije nizovno i baterije paralelno

Baterijske celije

Baterija je električni element u kojem se električni potencijal proizvodi zbog kemijske reakcije. Svaka elektrokemijska reakcija ima svoju granicu proizvodnje električne razlike potencijala između dvaju elektroda.
Baterijske celije su one u kojima ove elektrokemijske reakcije odvijaju se kako bi proizveli ograničenu električnu razliku potencijala. Za postizanje željene električne razlike potencijala na baterijskim terminalima, brojne celije moraju biti spojene nizosno. Stoga se može zaključiti da je baterija kombinacija nekoliko celija, gdje je jedna celija jedinica baterije. Na primjer, nikl-kadmijum baterijske celije obično razvijaju oko 1,2 V po celiji, dok ovcićna baterija razvija oko 2 V po celiji. Dakle, 12-voltska baterija će imati ukupno 6 celija spojenih nizosno.

Elektromotorna sila baterije

Ako netko mjeri električnu razliku potencijala između dva terminala baterije kada s opterećenjem nije povezano s baterijom, dobit će napon koji se razvija u bateriji kada nema struje koja teče kroz nju. Taj napon se općenito naziva elektromotornom silom ili emf baterije. Također se naziva napajanjem bez opterećenja baterije.

Napon na terminalima baterije

Napon na terminalima baterije je razlika potencijala između njegovih terminala kada se struja povlači iz nje. Zapravo, kada je opterećenje povezano s baterijom, bit će struja opterećenja koja teče kroz nju. Budući da je baterija električna oprema, mora imati neku električnu otpornost unutar sebe. Zbog toga unutrašnje otporne vrijednosti baterije, bit će neki padovi napona unutar nje. Dakle, ako netko mjeri napon na terminalima opterećenja, tj. napon na terminalima baterije kada je opterećenje povezano, dobit će napajanje koje je manje od emf-a baterije za unutarnji pad napona baterije.

Ako je E emf ili napajanje bez opterećenja baterije, a V napon na terminalima opterećenja baterije, tada je E – V = unutarnji pad napona baterije.
Prema Ohmovom zakonu, ovaj unutarnji pad napona ništa drugo nije nego produkt električne otporne vrijednosti koju pruža baterija i struja koja teče kroz nju.

Unutarnja otporna vrijednost baterije

Cijela otporna vrijednost s kojom se suočava struja kao da teče kroz bateriju od negativnog terminala do pozitivnog terminala poznata je kao unutarnja otporna vrijednost baterije.

Baterijske celije spojene nizosno i paralelno

Baterijske celije mogu biti spojene nizosno, paralelno i kao mješavina oboje, nizosno i paralelno.

Baterijske celije spojene nizosno

Kada u bateriji pozitivan terminal jedne celije povezan je s negativnim terminalom sljedeće celije, tada se celije smatraju povezanima nizosno ili jednostavno baterijske celije spojene nizosno. Ovdje, ukupni emf baterije jest algebarski zbroj svih pojedinačnih celija spojenih nizosno. No, ukupan ispušteni tok baterije ne prelazi ispušteni tok pojedinačnih celija.

Ako je E ukupni emf baterije kombinirane s n brojem celija, a E1, E2, E3, …………… En emfovi pojedinačnih celija.

Slično tome, ako su r1, r2, r3, …………… rn unutarnje otporne vrijednosti pojedinačnih celija, tada će unutarnja otporna vrijednost baterije biti jednaka zbroju unutarnjih otpornosti pojedinačnih celija, tj.

Baterijske celije spojene paralelno

Kada su pozitivni terminali svih celija povezani zajedno, a slično, negativni terminali tih celija povezani zajedno u bateriji, tada se celije smatraju povezanima paralelno. Te kombinacije također se nazivaju baterijske celije spojene paralelno. Ako je emf svake celije identičan, tada je emf baterije kombinirane s n brojem celija spojenih paralelno, jednak emfu svake celije. Rezultantna unutarnja otporna vrijednost kombinacije je,

Struja dostavljena od strane baterije je zbroj struja dostavljenih od strane pojedinačnih celija.

Mješovita grupiranja baterija ili baterijske celije spojene nizosno i paralelno

Kao što smo rekli ranije, celije u bateriji mogu biti spojene i mješavinom nizosno i paralelno. Te kombinacije ponekad se nazivaju baterijske celije spojene nizosno i paralelno . Opterećenje može zahtijevati i napajanje i struju veću od pojedinačne baterijske celije. Za postizanje potrebnog napajanja opterećenja, željeni broj baterijskih celija može biti kombiniran nizosno, a za postizanje potrebn