Batterier driver allt från telefoner till bilar, vilket gör dem viktiga i det dagliga livet. Batterieffekten varierar dock. Att förstå spänningen är avgörande när man väljer mellan olika batterier. Låt oss utforska vad spänning är, hur man mäter den och de kemiska reaktionerna som är involverade.
Vad är batterispänning?
Batterispänning är skillnaden i elektrisk potential mellan ett batteris positiva och negativa poler. Det representerar trycket som trycker elektroner från en punkt till en annan.
Du kan visualisera detta som en komprimerad fjäder i batteriet, där större kompression korrelerar med ökad potentiell energi när den frigörs. Denna egenskap är avgörande för att bestämma batteriets kraftutgång, nödvändig spänning för enheter och laddningstillstånd.
En annan analogi är vattentrycket i en slang: spänning skjuter vatten genom slangen (ström), mätt i förstärkare. Olika elektriska system kräver olika spänningar: 12-48 volt för låga DC-system till 110V eller 220V för AC-bostadsapplikationer. Högre spänningar driver mer el genom ledningar; Tänk på hur kraftfull en högtrycksvattenström kan vara.
Medan lägre spänningar (under 50 volt) i allmänhet är säkra enligt OSHA-standarder, kan elektriska strömmar vid högre spänningar som finns i bostadsnät och kraftledningar vara farliga.
Vad skapar batterispänning?
Batterier består av en anod, katod, elektrolytoch separator. Anoden är den negativa sidan, vanligtvis gjord av zink, litium, grafit eller platina. Katoden är den positiva änden och innehåller vanligtvis oxiderande metaller som litiumoxid eller kopparoxid.
Elektroner kan inte flöda fritt mellan anoden och katoden; men när de är anslutna med en ledare, rör sig elektroner från anoden till katoden och genererar spänning.
Vad är skillnaden mellan spänning och ström?
Spänning och ström är nära sammankopplade men har ändå distinkta egenskaper.
- Spänning mäter elektrisk potentiell energi per laddningsenhet, medan ström representerar hastigheten på elektronflödet.
- Spänning mäts i volt (V) och ström i ampere (A).
- Spänning, betecknad med “V,” driver ström inom en krets, medan ström, betecknas med “jag,” betecknar flödet av elektroner.
- Spänning anses vara oberoende av kretsen, medan strömmen påverkas av kretsens motstånd.
Hur mäts batterispänningen?
Att mäta batterispänningen är avgörande för att bestämma dess laddningstillstånd.
Den bästa metoden är att använda en multimeter: fäst den röda sonden till den positiva terminalen och den svarta sonden till den negativa terminalen, ta sedan avläsningen.
Vad är normal spänning?
Den normala spänningen för ett batteri beror på dess typ och kemisk reaktion. Batterier med mer gynnsamma oxidationsreduktionsreaktioner ger högre spänningar. Till exempel mäter ett bilbatteri vanligtvis cirka 12,6 volt, medan ett AAA -batteri mäter cirka 1,5 volt.
Det är avgörande att matcha rätt spänning för att undvika att skada elektronik eller batteriet.
Bly-syraspänningar vs litiumjonbatterispänningar
Batterispänningen varierar med laddningsnivån. Ett fulladdat batteri ger högre spänning än ett som är lågt eller tomt. Detta fenomen, känt som spänningsförlust, beror på batteritypen.
Traditionella bly-syrabatterier upplever större spänningsdroppar än litiumbatterier. Litiumbatterier, med sin avancerade teknik, är mer energitäta och mindre påverkade av Peukerts lag.
Ett 12-volts blybatteri levererar cirka 12,7 volt när det är fulladdat och 11,6 volt vid 20 % kapacitet. Som jämförelse ger ett litiumbatteri 13,6 volt när det är fulladdat och 12,9 volt vid 20 % kapacitet.
Är batterispänning farlig?
Enligt OSHA, batterispänning anses inte vara farlig förrän den överstiger 50 volt. Människokroppen klarar i allmänhet upp till 50 volts stötar utan att skadas, eftersom armar och ben har ett motstånd på minst 500 ohm. Detta motstånd förhindrar dödlig ström från att nå hjärtat i de flesta fall.
Spänningar över 50 volt kan emellertid göra kroppen till en ledare, vilket utgör allvarliga risker inklusive brännskador, trasiga ben, hörselnedsättning, ögonskador, hjärtstopp och död. Till och med 10 milliamp genom hjärtat kan störa sin elektriska konduktivitet och orsaka dödliga arytmier; Således anses alla spänningar över 50 volt vara farliga.
Varför spelar batterispänning?
Batterispänning är viktig eftersom det indikerar hur mycket effekt ett batteri kan leverera, vilket hjälper till att bestämma den nödvändiga spänningen för elektronik och deras laddningstillstånd. Utan att mäta batterispänning skulle det vara omöjligt att använda batterier.
