Batterier i serie og batterier parallelt

Battericeller

Batteri er et elektrisk element der elektrisk potensial produseres på grunn av en kjemisk reaksjon. Hver elektrokjemisk reaksjon har sin grense for å produsere elektrisk spenning mellom to elektroder.
Battericeller er de hvor disse elektrokemiske reaksjonene foregår for å produsere den begrensete elektriske spenningen. For å oppnå ønsket elektrisk spenning over batteriterminalene må flere celler kobles i serie. Det kan derfor konkluderes med at et batteri er en kombinasjon av flere celler, der hver celle er en enhet i batteriet. For eksempel, nikkel-kadmium battericeller utvikler vanligvis omtrent 1,2 V per celle, mens blysyre batteri utvikler omtrent 2 V per celle. Så et 12 volt batteri vil ha totalt 6 celler koblet i serie.

EMF av Batteri

Hvis noen bare måler den elektriske spenningen mellom to terminaler i et batteri når det ikke er last tilkoblet, vil de få spenningen som utvikles i batteriet når det ikke er strøm som strømmer gjennom det. Denne spenningen refereres generelt til som elektromotorisk kraft eller emf av batteri. Det refereres også til som ingen-last spenning av batteriet.

Terminalspenning av Batteri

Terminalspenning av batteri er potensialforskjellen over dens terminaler når strøm trekkes fra den. Faktisk, når last er koblet til batteriet, vil det være laststrøm som strømmer gjennom det. Ettersom et batteri er et elektrisk utstyr, må det ha noen elektrisk motstand inni det. På grunn av denne interne motstanden i batteriet, vil det være noen spenningsfall over det. Så hvis noen måler terminalspenningen av lasten, dvs. terminalspenningen av batteriet når last er koblet, vil de få spenningen som er mindre enn emf av batteriet ved intern spenningsnedgang i batteriet.

Hvis E er emf eller ingen-last spenning av batteriet og V er terminalspenningen av lastspenningen av batteriet, så er E – V = intern spenningsnedgang i batteriet.
Ifølge Ohms lov, er denne interne spenningsnedgangen ingenting annet enn produktet av den elektriske motstand som batteriet gir og strømmen som strømmer gjennom det.

Intern Motstand av Batteri

Hele motstanden som en strøm møter som om den strømmer gjennom et batteri fra den negative terminalen til den positive terminalen, kalles intern motstand av batteri.

Serie-Parallelle Batterier

Battericeller kan kobles i serie, parallell og også som en blanding av både serie og parallell.

Serie Batterier

Når i et batteri, den positive terminalen av en celle er koblet til den negative terminalen av den etterfølgende cellen, sies cellene å være seriekoblet eller enkelt sagt serie batteri. Her er det totale emf av batteriet algebraisk summen av alle individuelle celler koblet i serie. Men den totale slukningsstrømmen av batteriet overstiger ikke den slukningsstrømmen av individuelle celler.

Hvis E er det totale emf av batteriet kombinert av n antall celler og E1, E2, E3, …………… En er emf av individuelle celler.

På samme måte, hvis r1, r2, r3, …………… rn er de interne motstandene av individuelle celler, da vil den interne motstanden av batteriet være lik summen av de interne motstandene av individuelle celler, altså.

Parallelle Batterier

Når de positive terminalene av alle celler kobles sammen og på samme måte de negative terminalene av disse cellene kobles sammen i et batteri, sies cellene å være koblet i parallelle. Disse kombinasjonene refereres også som parallelle batterier. Hvis emf av hver celle er identisk, så er emf av batteriet kombinert av n antall celler koblet i parallelle, lik emf av hver celle. Den resulterende interne motstanden av kombinasjonen er,

Strømmen levert av batteriet er summen av strømmen levert av individuelle celler.

Mikset Gruppering av Batterier eller Serie-Parallelle Batterier

Som vi sa tidligere, kan cellene i et batteri også kobles i en blanding av både serie og parallelle. Disse kombinasjonene refereres noen ganger som serie-parallelle batterier. En last kan kreve både spenning og strøm mer enn en individuell battericelle. For å oppnå den ønskede lastspenningen, kan de ønskede antall battericeller kombineres i serie, og for å oppnå den ønskede laststrømmen, kan de ønskede antall av disse seriekombinasjonene kobles i parallelle. La m, antall serie, hver inneholdende n antall identiske celler, kobles i parallelle.

Anta igjen at emf av hver celle er E og den interne motstanden av hver celle er r. Ettersom n antall celler er koblet i hver serie, er emf av hver serie samt batteriet nE. Den ekvivalente motstanden av serien er nr. Ettersom m antall