Аккумуляторы последовательно и аккумуляторы параллельно

Элементы батареи

Батарея — это электрический элемент, в котором электрический потенциал создается за счет химической реакции. Каждая электрохимическая реакция имеет свой предел по производству электрического потенциала между двумя электродами.
Элементы батареи — это те, где эти электрохимические реакции происходят для создания ограниченного электрического потенциала. Для достижения желаемого электрического потенциала на клеммах батареи необходимо соединить несколько элементов последовательно. Таким образом, можно заключить, что батарея — это комбинация нескольких элементов, где каждый элемент является единицей батареи. Например, никель-кадмиевые элементы батареи обычно развивают около 1,2 В на элемент, тогда как свинцово-кислотные батареи развивают около 2 В на элемент. Таким образом, 12-вольтовая батарея будет иметь всего 6 элементов, соединенных последовательно.

ЭДС батареи

Если кто-то просто измеряет электрический потенциал между двумя клеммами батареи, когда нагрузка не подключена к батарее, он или она получит напряжение, созданное в батарее, когда нет ток, протекающего через нее. Это напряжение обычно называют электродвижущей силой или ЭДС батареи. Его также называют напряжением батареи без нагрузки.

Напряжение на клеммах батареи

Напряжение на клеммах батареи — это разность потенциалов на ее клеммах, когда ток от нее потребляется. На самом деле, когда нагрузка подключена к батарее, будет протекать нагрузочный ток. Поскольку батарея — это электрическое устройство, у нее должно быть некоторое электрическое сопротивление внутри. Из-за этого внутреннего сопротивления батареи, будет некоторое падение напряжения на ней. Поэтому, если кто-то измеряет напряжение на клеммах нагрузки, то есть напряжение на клеммах батареи, когда нагрузка подключена, он или она получит напряжение, которое меньше ЭДС батареи на величину внутреннего падения напряжения батареи.

Если E — это ЭДС или напряжение без нагрузки батареи, а V — напряжение на клеммах или напряжение нагрузки батареи, то E – V = внутреннее падение напряжения батареи.
Согласно закону Ома, это внутреннее падение напряжения — это продукт электрического сопротивления, представленного батареей, и тока, протекающего через нее.

Внутреннее сопротивление батареи

Все сопротивление, которое встречает ток, когда он проходит через батарею от отрицательной клеммы к положительной, известно как внутреннее сопротивление батареи.

Последовательно-параллельные батареи

Элементы батареи могут быть соединены последовательно, параллельно, а также в смешанном режиме, сочетающем оба типа соединений.

Последовательные батареи

Когда в батарее положительный вывод одного элемента соединен с отрицательным выводом следующего элемента, такие элементы называются последовательно соединенными или просто последовательной батареей. Здесь общая ЭДС батареи равна алгебраической сумме всех индивидуальных элементов, соединенных последовательно. Однако общий ток разряда батареи не превышает ток разряда индивидуальных элементов.

Если E — это общая ЭДС батареи, состоящей из n числа элементов, а E1, E2, E3, …………… En — это ЭДС индивидуальных элементов.

Аналогично, если r1, r2, r3, …………… rn — это внутренние сопротивления индивидуальных элементов, то внутреннее сопротивление батареи будет равно сумме внутренних сопротивлений индивидуальных элементов, то есть.

Параллельные батареи

Когда положительные выводы всех элементов соединены вместе, а отрицательные выводы этих элементов также соединены вместе в батарее, такие элементы называются соединенными параллельно. Эти комбинации также называются параллельными батареями. Если ЭДС каждого элемента одинакова, то ЭДС батареи, состоящей из n числа элементов, соединенных параллельно, равна ЭДС каждого элемента. Результирующее внутреннее сопротивление комбинации равно,

Ток, выдаваемый батареей, равен сумме токов, выдаваемых индивидуальными элементами.

Смешанная группировка батарей или последовательно-параллельные батареи

Как мы уже говорили, элементы в батарее также могут быть соединены в смешанном режиме, сочетающем как последовательное, так и параллельное соединение. Эти комбинации иногда называют последовательно-