Батареи питают все, от телефонов до автомобилей, что делает их незаменимыми в повседневной жизни. Однако мощность аккумулятора варьируется. Понимание напряжения является ключевым моментом при выборе между различными батареями. Давайте рассмотрим, что такое напряжение, как его измерить и какие химические реакции происходят.
Что такое напряжение батареи?
Напряжение батареи — это разница электрических потенциалов между положительной и отрицательной клеммами батареи. Эта разница и есть давление, которое толкает электроны из одной точки в другую.
Вы можете визуализировать это как сжатую пружину в батареи, где больше сжатия коррелирует с повышенной потенциальной энергией при высвобождении. Эта характеристика необходима для определения мощности батареи, необходимого напряжения для устройств и состояния заряда.
Другая аналогия - давление воды в шланге: напряжение толкает воду через шланг (ток), измеренный в усилителях. Различные электрические системы требуют различных напряжений: 12-48 вольт для систем низкого постоянного тока до 110 В или 220 В для жилых применений переменного тока. Более высокие напряжения проталкивают больше электричества через провода; Подумайте о том, насколько сильным может быть водный поток высокого давления.
В то время как более низкие напряжения (менее 50 вольт), как правило, безопасны в соответствии со стандартами OSHA, электрические токи при более высоких напряжениях, обнаруженных в жилых сети и линиях электропередачи, могут быть опасными.
Что создает напряжение аккумулятора?
Батареи состоят из анод, катод, электролити сепаратор. Анод - это отрицательная сторона, обычно изготовленная из цинка, лития, графита или платины. Катод является положительным концом и обычно содержит окислительные металлы, такие как оксид лития или оксид меди.
Электроны не могут свободно течь между анодом и катодом; Однако при подключении проводника электроны перемещаются от анода к катоду, генерируя напряжение.
В чем разница между напряжением и током?
Напряжение и ток тесно связаны, но имеют четкие характеристики.
- Напряжение — электрическая потенциальная энергия на единицу заряда; ток – это скорость потока электронов.
- Напряжение измеряется в вольтах (V) и токе в ампер (а).
- Напряжение, обозначенное “V,” управляет током в цепи, в то время как ток, обозначаемый “Я,” означает поток электронов.
- Напряжение считается независимым от схемы, тогда как на ток влияет сопротивление цепи.
Как измеряется напряжение аккумулятора?
Измерение напряжения аккумулятора имеет важное значение для определения его состояния заряда.
Лучший метод - использовать мультиметр: прикрепить красный зонд к положительному терминалу и черному зонду к отрицательному терминалу, а затем примите чтение.
Что такое нормальное напряжение?
Нормальное напряжение аккумулятора зависит от его типа и химической реакции. Батареи с более благоприятными реакциями уменьшения окисления вызывают более высокие напряжения. Например, автомобильная батарея обычно имеет около 12,6 вольт, в то время как батарея AAA измеряет около 1,5 вольт.
Очень важно подобрать правильное напряжение, чтобы не повредить электронику или аккумулятор.
Напряжения свинцово-кислотных аккумуляторов и напряжения литий-ионных аккумуляторов
Напряжение аккумулятора варьируется в зависимости от уровня заряда. Полностью заряженная батарея обеспечивает более высокое напряжение, чем одно, которое является низким или пустым. Это явление, известное как потеря напряжения, зависит от типа батареи.
Традиционные свинцовые батареи испытывают большие капли напряжения, чем литийные батареи. Литийные батареи с их передовыми технологиями более энергосберегая и меньше затронуты Закон Пеукерта.
12-вольтовая проводная батарея обеспечивает около 12,7 вольт при полной зарядке и 11,6 вольт при емкости 20%. Для сравнения, литийная батарея обеспечивает 13,6 вольт при полной зарядке и 12,9 вольт при мощности 20%.
Опасно ли напряжение аккумулятора?
В соответствии с ОшаНапряжение аккумулятора не считается опасным, пока не превышает 50 вольт. Человеческое тело, как правило, может выдержать до 50 вольт шока без вреда, так как руки и ноги имеют сопротивление не менее 500 Ом. Это сопротивление не позволяет летальному току достичь сердца в большинстве случаев.
Тем не менее, напряжения более 50 вольт могут сделать организм проводником, создавая серьезные риски, включая ожоги, разбитые кости, потерю слуха, травмы глаз, остановку сердца и смерть. Даже 10 миллиампер через сердце может нарушить его электрическую проводимость и вызвать смертельную аритмию; Таким образом, все напряжения более 50 вольт считаются опасными.
Почему напряжение аккумулятора имеет значение?
Напряжение аккумулятора важно, потому что оно указывает, сколько питания может подавать аккумулятор, помогая определить необходимое напряжение для электроники и их заряда. Без измерения напряжения батареи безопасное использование батарей было бы невозможно.
