Bateriile alimentează totul, de la telefoane la mașini, ceea ce le face esențiale în viața de zi cu zi. Cu toate acestea, puterea bateriei variază. Înțelegerea tensiunii este crucială atunci când alegeți între diferite baterii. Să explorăm ce tensiune este, cum să o măsurăm și reacțiile chimice implicate.
Ce este tensiunea bateriei?
Tensiunea bateriei este diferența de potențial electric între bornele pozitive și negative ale bateriei. Reprezintă presiunea care împinge electronii de la un punct în altul.
Puteți vizualiza acest lucru ca un arc comprimat în baterie, unde o compresie mai mare se corelează cu o energie potențială crescută atunci când este eliberată. Această caracteristică este esențială pentru a determina puterea de ieșire a bateriei, tensiunea necesară pentru dispozitive și starea de încărcare.
O altă analogie este presiunea apei într-un furtun: tensiunea împinge apa prin furtun (curent), măsurată în amperi. Diferitele sisteme electrice necesită tensiuni diferite: 12-48 volți pentru sistemele DC scăzute până la 110V sau 220V pentru aplicații rezidențiale AC. Tensiuni mai mari împing mai multă electricitate prin fire; Gândiți-vă la cât de puternic poate fi un curent de apă de înaltă presiune.
În timp ce tensiunile mai mici (sub 50 de volți) sunt în general sigure conform standardelor OSHA, curenții electrici la tensiuni mai mari găsite în rețelele rezidențiale și liniile electrice pot fi periculoși.
Ce creează tensiunea bateriei?
Bateriile constau dintr-un anod, catod, electrolit, și separator. Anodul este partea negativă, de obicei realizată din zinc, litiu, grafit sau platină. Catodul este capătul pozitiv și de obicei conține metale oxidante precum oxidul de litiu sau oxidul de cupru.
Electronii nu pot circula liber între anod și catod; totuși, atunci când sunt conectați printr-un conductor, electronii se deplasează de la anod la catod, generând tensiune.
Care este diferența dintre tensiune și curent?
Tensiunea și curentul sunt strâns legate, dar au caracteristici distincte.
- Tensiunea măsoară energia potențială electrică pe unitatea de încărcare, în timp ce curentul reprezintă rata debitului de electroni.
- Tensiunea este măsurată în volți (V) și curent în amperi (a).
- Tensiune, notată de “V,” conduce curentul într -un circuit, în timp ce este curent “Eu,” semnifică fluxul de electroni.
- Tensiunea este considerată independentă de circuit, în timp ce curentul este influențat de rezistența circuitului.
Cum se măsoară tensiunea bateriei?
Măsurarea tensiunii bateriei este esențială pentru determinarea stării sale de încărcare.
Cea mai bună metodă este utilizarea unui multimetru: atașați sonda roșie la terminalul pozitiv și sonda neagră la terminalul negativ, apoi luați lectura.
Ce este tensiunea normală?
Tensiunea normală a unei baterii depinde de tipul acesteia și de reacția chimică. Bateriile cu reacții de oxidare-reducere mai favorabile produc tensiuni mai mari. De exemplu, o baterie de mașină măsoară de obicei aproximativ 12,6 volți, în timp ce o baterie AAA măsoară aproximativ 1,5 volți.
Este esențial să se potrivească tensiunea corectă pentru a evita deteriorarea electronicelor sau a bateriei.
Tensiuni plumb-acid vs tensiuni baterie litiu-ion
Tensiunea bateriei variază în funcție de nivelul de încărcare. O baterie complet încărcată oferă o tensiune mai mare decât una care este scăzută sau goală. Acest fenomen, cunoscut sub numele de pierdere de tensiune, depinde de tipul bateriei.
Bateriile tradiționale cu plumb-acid suferă căderi de tensiune mai mari decât bateriile cu litiu. Bateriile cu litiu, cu tehnologia lor avansată, sunt mai dense energetic și mai puțin afectate de Legea lui Peukert.
O baterie plumb-acid de 12 volți oferă aproximativ 12,7 volți când este complet încărcată și 11,6 volți la 20% capacitate. În comparație, o baterie cu litiu oferă 13,6 volți când este complet încărcată și 12,9 volți la 20% capacitate.
Este tensiunea bateriei periculoasă?
Conform OSHA, tensiunea bateriei nu este considerată periculoasă până când nu depășește 50 de volți. Corpul uman poate rezista, în general, până la 50 de volți la șocuri fără a fi afectat, deoarece brațele și picioarele au o rezistență de cel puțin 500 ohmi. Această rezistență împiedică curentul letal să ajungă la inimă în majoritatea cazurilor.
Cu toate acestea, tensiunile de peste 50 de volți pot face organismul un conductor, reprezentând riscuri grave, inclusiv arsuri, oase rupte, pierderi de auz, leziuni oculare, stop cardiac și moarte. Chiar și 10 miliamps prin inimă își pot perturba conductivitatea electrică și pot provoca aritmii fatale; Astfel, toate tensiunile de peste 50 de volți sunt considerate periculoase.
De ce contează tensiunea bateriei?
Tensiunea bateriei este importantă, deoarece indică câtă putere poate furniza o baterie, contribuind la determinarea tensiunii necesare pentru electronice și starea lor de încărcare. Fără măsurarea tensiunii bateriei, utilizarea în siguranță a bateriilor ar fi imposibilă.
