Seriyada batareya va parallel batareya

Аккумуляторные элементы

Аккумулятор — это электрический элемент, где электрический потенциал создается в результате химической реакции. Каждая электрохимическая реакция имеет свой предел по производству электрической разности потенциалов между двумя электродами.
Аккумуляторные элементы — это те, где эти электрохимические реакции происходят для создания ограниченной электрической разности потенциалов. Для достижения желаемой электрической разности потенциалов на клеммах аккумулятора необходимо подключить несколько элементов последовательно. Таким образом, можно сделать вывод, что аккумулятор — это комбинация нескольких элементов, где элемент является единицей аккумулятора. Например, никель-кадмиевые аккумуляторные элементы обычно развивают около 1,2 В на элемент, в то время как свинцово-кислотный аккумулятор развивает около 2 В на элемент. Поэтому 12-вольтовый аккумулятор будет иметь всего 6 элементов, соединенных последовательно.

ЭДС аккумулятора

Если кто-либо просто измеряет электрическую разность потенциалов между двумя клеммами аккумулятора, когда нагрузка не подключена к аккумулятору, он или она получат напряжение, развиваемое в аккумуляторе, когда нет ток, протекающего через него. Это напряжение обычно называют электродвижущей силой или ЭДС аккумулятора. Его также называют напряжением без нагрузки аккумулятора.

Напряжение на клеммах аккумулятора

Напряжение на клеммах аккумулятора — это разность потенциалов между его клеммами, когда ток от него потребляется. На самом деле, когда нагрузка подключена к аккумулятору, через него будет протекать нагрузочный ток. Поскольку аккумулятор — это электрическое оборудование, у него должно быть некоторое электрическое сопротивление внутри. Из-за этого внутреннего сопротивления аккумулятора, будет происходить некоторое падение напряжения. Поэтому, если кто-то измерит напряжение на клеммах нагрузки, то есть напряжение на клеммах аккумулятора, когда нагрузка подключена, он или она получат напряжение, которое меньше ЭДС аккумулятора на величину внутреннего падения напряжения аккумулятора.

Если E — это ЭДС или напряжение без нагрузки аккумулятора, а V — напряжение на клеммах или напряжение нагрузки аккумулятора, тогда E – V = внутреннее падение напряжения аккумулятора.
Согласно закону Ома, это внутреннее падение напряжения является ничем иным, как произведением электрического сопротивления, предлагаемого аккумулятором, и тока, протекающего через него.

Внутреннее сопротивление аккумулятора

Все сопротивление, с которым сталкивается ток, когда он проходит через аккумулятор от отрицательного полюса к положительному, известно как внутреннее сопротивление аккумулятора.

Серийно-параллельные аккумуляторы

Аккумуляторные элементы могут быть соединены последовательно, параллельно, а также комбинацией обоих способов.

Последовательные аккумуляторы

Когда в аккумуляторе положительный полюс одного элемента соединен с отрицательным полюсом следующего элемента, такие элементы считаются соединенными последовательно или просто последовательным аккумулятором. Здесь, общая ЭДС аккумулятора является алгебраической суммой всех индивидуальных элементов, соединенных последовательно. Однако общий ток разрядки аккумулятора не превышает ток разрядки индивидуальных элементов.

Если E — это общая ЭДС аккумулятора, состоящего из n числа элементов, и E1, E2, E3, …………… En — это ЭДС индивидуальных элементов.

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

Параллельные аккумуляторы

Когда положительные полюсы всех элементов соединены вместе, а отрицательные полюсы этих элементов также соединены вместе в аккумуляторе, такие элементы считаются соединенными параллельно. Эти комбинации также называются параллельными аккумуляторами. Если ЭДС каждого элемента одинакова, то ЭДС аккумулятора, состоящего из n числа элементов, соединенных параллельно, равна ЭДС каждого элемента. Результирующее внутреннее сопротивление комбинации равно,

Ток, выдаваемый аккумулятором, является суммой токов, выдаваемых индивидуальными элементами.

Смешанное соединение аккумуляторов или серийно-параллельные аккумуляторы

Как мы уже говорили, элементы в аккумуляторе также могут быть соединены смешанным способом, как последовательно, так и параллельно. Эти комбинации иногда называют серийно-параллельными аккумуляторами. Нагрузка может требовать как более высокого напряжения, так и более высокого тока, чем у отдельного элемента аккумулятора. Для достижения требуемого напряжения нагрузки, необходимое количество элементов аккумулятор