Les batteries alimentent tout, des téléphones aux voitures, ce qui les rend essentiels dans la vie quotidienne. Cependant, la puissance de la batterie varie. La compréhension de la tension est cruciale lors du choix entre différentes batteries. Explorons ce qu'est la tension, comment la mesurer et les réactions chimiques impliquées.
Qu'est-ce que la tension de la batterie?
La tension de la batterie est la différence de potentiel électrique entre les bornes positives et négatives d'une batterie. Il représente la pression qui pousse les électrons d'un point à un autre.
Vous pouvez visualiser cela comme un ressort comprimé dans la batterie, où une plus grande compression est en corrélation avec une énergie potentielle accrue lorsqu'elle est libérée. Cette caractéristique est essentielle pour déterminer la puissance de sortie d'une batterie, la tension nécessaire pour les appareils et l'état de charge.
Une autre analogie est la pression de l'eau dans un tuyau: la tension pousse l'eau à travers le tuyau (courant), mesurée en ampères. Différents systèmes électriques nécessitent des tensions variables: 12-48 volts pour les systèmes CC faibles à 110 V ou 220 V pour les applications résidentielles CA. Des tensions plus élevées poussent plus d'électricité à travers les fils; Pensez à la force d'un flux d'eau à haute pression.
Alors que les tensions inférieures (moins de 50 volts) sont généralement sûres selon les normes de l'OSHA, les courants électriques à des tensions plus élevées trouvées dans les réseaux résidentielles et les lignes électriques peuvent être dangereuses.
Qu'est-ce qui crée une tension de batterie?
Les batteries se composent d'un anode, cathode, électrolyteet séparateur. L'anode est le côté négatif, généralement en zinc, lithium, graphite ou platine. La cathode est l'extrémité positive et contient généralement des métaux oxydants comme l'oxyde de lithium ou l'oxyde de cuivre.
Les électrons ne peuvent pas circuler librement entre l'anode et la cathode; Cependant, lorsqu'ils sont connectés par un conducteur, les électrons se déplacent de l'anode à la cathode, générant une tension.
Quelle est la différence entre la tension et le courant?
La tension et le courant sont étroitement connectés mais ont des caractéristiques distinctes.
- La tension mesure l'énergie du potentiel électrique par charge unitaire, tandis que le courant représente le taux de débit d'électrons.
- La tension est mesurée en volts (v) et en courant dans les ampères (a).
- Tension, indiquée par “V,” entraîne le courant dans un circuit, tandis que le courant, indiqué par “JE,” signifie le flux d'électrons.
- La tension est considérée comme indépendante du circuit, tandis que le courant est influencé par la résistance du circuit.
Comment la tension de la batterie est-elle mesurée?
La mesure de la tension de la batterie est essentielle pour déterminer son état de charge.
La meilleure méthode consiste à utiliser un multimètre: attachez la sonde rouge au terminal positif et la sonde noire au terminal négatif, puis prenez la lecture.
Qu'est-ce que la tension normale?
La tension normale d'une batterie dépend de son type et de sa réaction chimique. Les batteries avec des réactions d'oxydation-réduction plus favorables produisent des tensions plus élevées. Par exemple, une batterie de voiture mesure généralement environ 12,6 volts, tandis qu'une batterie AAA mesure environ 1,5 volts.
Il est crucial de correspondre à la tension correcte pour éviter d'endommager l'électronique ou la batterie.
Tensions de plomb-acide vs tensions de batterie au lithium-ion
La tension de la batterie varie avec le niveau de charge. Une batterie entièrement chargée offre une tension plus élevée que celle qui est faible ou vide. Ce phénomène, appelé perte de tension, dépend du type de batterie.
Les batteries traditionnelles au plomb époustouflent des gouttes de tension plus importantes que les batteries au lithium. Les batteries au lithium, avec leur technologie de pointe, sont plus riches en énergie et moins affectées par La loi de Peukert.
Une batterie au plomb-acide de 12 volts offre environ 12,7 volts lorsqu'elle est complètement chargée et 11,6 volts à 20% de capacité. En comparaison, une batterie au lithium fournit 13,6 volts lorsqu'elle est complètement chargée et 12,9 volts à 20% de capacité.
La tension de la batterie est-elle dangereuse?
Selon OSHA, la tension de la batterie n'est pas considérée comme dangereuse jusqu'à ce qu'elle dépasse 50 volts. Le corps humain peut généralement résister jusqu'à 50 volts de choc sans mal, car les bras et les jambes ont une résistance d'au moins 500 ohms. Cette résistance empêche le courant mortel d'atteindre le cœur dans la plupart des cas.
Cependant, les tensions supérieures à 50 volts peuvent faire du corps un conducteur, posant des risques graves, notamment les brûlures, les os cassés, la perte auditive, les blessures oculaires, l'arrêt cardiaque et la mort. Même 10 milliampères à travers le cœur peuvent perturber sa conductivité électrique et provoquer des arythmies mortelles; Ainsi, toutes les tensions supérieures à 50 volts sont jugées dangereuses.
Pourquoi la tension de la batterie est-elle importante?
La tension de la batterie est importante car elle indique la quantité d'alimentation qu'une batterie peut fournir, aidant à déterminer la tension requise pour l'électronique et leur état de charge. Sans mesurer la tension de la batterie, l'utilisation de batteries en toute sécurité serait impossible.
