вы не дойдете почти до 1,5, прежде чем называть его мертвым 9v; свежий 9 В фактически будет работать около 9,6 В (oc), и к тому времени, когда он снизится до 9,0 В, он заметно «устал», и он довольно хорошо расходуется ниже этого.
Оба эффекта происходят, когда батарея разряжена. Напряжение холостого хода падает, а внутреннее сопротивление повышается. Обратите внимание, что напряжение разомкнутой цепи измеряет именно то напряжение, которое вырабатывает батарея с внутренним сопротивлением, выведенным из уравнения. Это связано с тем, что через это сопротивление не протекает ток, а следовательно, и падение напряжения на нем. Любой приличный вольтметр будет иметь входное сопротивление не менее 10 МОм, что намного больше, чем даже разряженная батарея, что не имеет значения.
Все это говорит о том, что разные химические составы батарей имеют разные характеристики в отношении обоих этих параметров, поскольку они разряжаются. NiCd и NiMH имеют довольно плоские кривые разряда после короткого начального периода. Это означает, что напряжение разомкнутой цепи не сильно падает в течение большей части цикла разряда, даже несмотря на то, что накопленная энергия постепенно снижается. Эти батареи затем показывают довольно крутой спад напряжения, так как последние 10% энергии расходуются. Поэтому для NiMH или NiCd сложно определить состояние заряда только по напряжению.
Другие химии имеют более линейную разрядную кривую (напряжение как функция накопленных кулонов, осушенных при фиксированном токе). Старомодные углеродно-цинковые клетки больше похожи на это. Как правило, существует также значительная температурная зависимость, как с точки зрения напряжения, так и мощности.
Не могли бы вы пояснить, в чем именно причина падения напряжения при уменьшении состояния зарядки? Может из-за увеличения внутреннего сопротивления?
Тина Дж
8
Ваша батарея 9 В действительно даст более низкое значение напряжения, когда она разряжена, и это не только из-за более высокого внутреннего сопротивления; Вы можете читать 6 или 7 В даже с очень высоким сопротивлением DMM. Я не уверен, что вы можете пойти до 1,5 В; увеличенное внутреннее сопротивление делает то, что в конце концов вы вряд ли сможете извлечь из него какую-либо энергию, поэтому я ожидаю, что напряжение будет асимптотически достигать несколько более высокого напряжения. Тем не менее, 9 В, истощенные до 1,5 В, никогда не смогут подавать ток, который может обеспечить батарея 1,5 В.
Я думаю, что проблема, с которой пользователь нуждается в помощи, заключается в концепции увеличения внутреннего сопротивления, а напряжение 1,5 В является лишь примером разряженной батареи, пытающейся показать, что падение напряжения является проблемой.
Кортук
Хотя я не уверен, что одна ячейка, питающая разумную резистивную нагрузку, может исчерпать себя за разумное время до такой степени, что ее напряжение разомкнутой цепи практически упадет до нуля, для некоторых ячеек в последовательной упаковке это возможно ( это все "9-вольтовая батарея", чтобы их напряжение разомкнутой цепи стало отрицательным. Действительно, у меня когда-то был элемент АА, который измерял что-то вроде отрицательного значения 0,2 В, даже при нагрузке 20 мА. 9-вольтная последовательная батарея может легко иметь напряжение разомкнутой цепи ниже 1,5 В, хотя, как отмечалось, внутреннее сопротивление повышается.
суперкат
@stevenvh Не могли бы вы пояснить, в чем именно причина падения напряжения при уменьшении состояния зарядки? Как увеличивается внутреннее сопротивление?
Тина Дж
4
На самом деле, сопротивление резко меняется, когда батарея разряжена. Напряжение будет снижаться при использовании, но во многих приложениях повышенное внутреннее сопротивление делает батарею непригодной для использования задолго до того, как снижается напряжение.
Когда батарея разрядится, ее напряжение разомкнутой цепи упадет, а ее внутреннее сопротивление повысится. Если батарея почти полностью не разрядится, хотя напряжение разомкнутой цепи будет оставаться относительно низким по сравнению с внутренним сопротивлением, которое, по-видимому, падает линейно (хотя я думаю, что разные химические составы будут отличаться).
Батарея 9 В может начаться с, скажем, 5 Ом внутреннего сопротивления, достигая более 100 Ом при разряде (цифры приблизительные, не совсем точно исследованные). Если бы мы взяли умеренно разряженную 9-вольтовую батарею (внутреннее сопротивление возросло до 50 Ом) и считали мультиметром (нагрузка, скажем, 1 мегаом), мы могли бы по-прежнему считывать около 9 В, так как мультиметр почти не имеет нагрузки в цепи (например, 9 *). 1000000/1000050 = 8,99 В).
При нагрузке 500 Ом она снизится до 9 * 500 / (500 + 50) = 8,18 В.
Возможно, напряжение разомкнутой цепи в конечном итоге составит, скажем, 7,5 В, а сопротивление - 200 Ом (опять же, эти цифры являются лишь грубым примером, Google, без сомнения, будет знать лучше)
Да, напряжение падает по мере того, как батареи разряжаются, а также увеличивается внутреннее сопротивление. Обычно лучше проверять аккумулятор под нагрузкой, чтобы понять, насколько он разряжен.
Устойчивое напряжение Voc или разомкнутой цепи при линейном спаде очень линейно, так как батарея имеет довольно постоянную емкость с зарядным напряжением. Однако СОЭ резко возрастает после 90% СОК и медленно поднимается ниже 50% СОЦ, а затем быстро ниже 10%, что несколько напоминает кривую ванны. Таким образом, ESR и недавний ток с емкостью вторичного заряда памяти с более высоким ESR сильно влияют на напряжение заряженной батареи с помощью SOC. ESR увеличивает наклон с током нагрузки V против SOC на каждом конце.
Как мы знаем, цепи постоянного тока рассчитаны в ВА, как произведение напряжения и тока, т. Е. Если напряжение батареи снижается во время процесса разрядки, батарея имеет большой ток питания для соответствия требуемой нагрузке ВА, но имеет напряжение в зависимости от внутреннего сопротивления батарея увеличивается, поэтому батарея не может дать требуемое количество тока, то есть фактическую нагрузку, поэтому батарея разряжена.
Не было бы безопасно использовать аналогию, что батарея похожа на два велосипеда, соединенных внизу трубкой, один полон воды, другой пуст. Когда вы открываете цепь, полный цилиндр пытается попасть в пустой. Некоторое время электронный дисбаланс удерживает полный цилиндр в пустом месте. После того, как стороны начинают выравнивание, давление потока воды замедляется, и это похоже на то, что труба (или внутреннее сопротивление) позволяет очень небольшому количеству воды пересекаться, снижая напряжение. Там остается некоторое давление (напряжение). Но сопротивление цепи или компонентов слишком велико, чтобы напряжение было эффективным
Нельзя использовать V = IR так, как вы использовали! это строго применимо к протекающему электрическому току, протекающему через резистивную нагрузку под действием потенциала (напряжения). Теперь определите активную нагрузку, напряжение и ток, к которым вы применяете закон Ома:
Это: V - напряжение батареи, R - внешнее сопротивление или нагрузка, а I - ток, проходящий через. тогда это не имеет никакого отношения к тому, что напряжение батареи снижается по мере потребления.
Это: V - напряжение батареи, R - внутреннее сопротивление батареи, а I - ток, подаваемый батареей на внешнюю нагрузку? Применение здесь закона Ома может сказать нам, что напряжение, считываемое на клеммах батареи, становится ниже, если увеличивается ток, подаваемый батареей.
Что касается напряжения батареи, которое уменьшается по мере того, как уменьшается уровень заряда (чем больше мы потребляли батарею), это связано с изменением химических веществ, которые фактически создают напряжение, то есть электродов, погруженных в электролит. То есть потеря электрода лишних свободных электронов.
Скорость и поведение изменения напряжения относительно состояния заряда зависит от химического состава батареи, а не от какого-либо электрического закона. В качестве примера, вот сравнение между формой падения напряжения щелочных батарей по сравнению с никель-металлогидридными батареями при их потреблении ( источник ):
обратите внимание, что когда я упоминаю «напряжение батареи», я имею в виду напряжение разомкнутой цепи, то есть ток, протекающий через батарею. Внутреннее сопротивление никак не влияет на это напряжение.
Ответы:
Оба эффекта происходят, когда батарея разряжена. Напряжение холостого хода падает, а внутреннее сопротивление повышается. Обратите внимание, что напряжение разомкнутой цепи измеряет именно то напряжение, которое вырабатывает батарея с внутренним сопротивлением, выведенным из уравнения. Это связано с тем, что через это сопротивление не протекает ток, а следовательно, и падение напряжения на нем. Любой приличный вольтметр будет иметь входное сопротивление не менее 10 МОм, что намного больше, чем даже разряженная батарея, что не имеет значения.
Все это говорит о том, что разные химические составы батарей имеют разные характеристики в отношении обоих этих параметров, поскольку они разряжаются. NiCd и NiMH имеют довольно плоские кривые разряда после короткого начального периода. Это означает, что напряжение разомкнутой цепи не сильно падает в течение большей части цикла разряда, даже несмотря на то, что накопленная энергия постепенно снижается. Эти батареи затем показывают довольно крутой спад напряжения, так как последние 10% энергии расходуются. Поэтому для NiMH или NiCd сложно определить состояние заряда только по напряжению.
Другие химии имеют более линейную разрядную кривую (напряжение как функция накопленных кулонов, осушенных при фиксированном токе). Старомодные углеродно-цинковые клетки больше похожи на это. Как правило, существует также значительная температурная зависимость, как с точки зрения напряжения, так и мощности.
Да, батареи могут быть сложными.
источник
Ваша батарея 9 В действительно даст более низкое значение напряжения, когда она разряжена, и это не только из-за более высокого внутреннего сопротивления; Вы можете читать 6 или 7 В даже с очень высоким сопротивлением DMM. Я не уверен, что вы можете пойти до 1,5 В; увеличенное внутреннее сопротивление делает то, что в конце концов вы вряд ли сможете извлечь из него какую-либо энергию, поэтому я ожидаю, что напряжение будет асимптотически достигать несколько более высокого напряжения. Тем не менее, 9 В, истощенные до 1,5 В, никогда не смогут подавать ток, который может обеспечить батарея 1,5 В.
источник
На самом деле, сопротивление резко меняется, когда батарея разряжена. Напряжение будет снижаться при использовании, но во многих приложениях повышенное внутреннее сопротивление делает батарею непригодной для использования задолго до того, как снижается напряжение.
источник
Когда батарея разрядится, ее напряжение разомкнутой цепи упадет, а ее внутреннее сопротивление повысится. Если батарея почти полностью не разрядится, хотя напряжение разомкнутой цепи будет оставаться относительно низким по сравнению с внутренним сопротивлением, которое, по-видимому, падает линейно (хотя я думаю, что разные химические составы будут отличаться).
Батарея 9 В может начаться с, скажем, 5 Ом внутреннего сопротивления, достигая более 100 Ом при разряде (цифры приблизительные, не совсем точно исследованные). Если бы мы взяли умеренно разряженную 9-вольтовую батарею (внутреннее сопротивление возросло до 50 Ом) и считали мультиметром (нагрузка, скажем, 1 мегаом), мы могли бы по-прежнему считывать около 9 В, так как мультиметр почти не имеет нагрузки в цепи (например, 9 *). 1000000/1000050 = 8,99 В).
При нагрузке 500 Ом она снизится до 9 * 500 / (500 + 50) = 8,18 В.
Возможно, напряжение разомкнутой цепи в конечном итоге составит, скажем, 7,5 В, а сопротивление - 200 Ом (опять же, эти цифры являются лишь грубым примером, Google, без сомнения, будет знать лучше)
Да, напряжение падает по мере того, как батареи разряжаются, а также увеличивается внутреннее сопротивление. Обычно лучше проверять аккумулятор под нагрузкой, чтобы понять, насколько он разряжен.
источник
Устойчивое напряжение Voc или разомкнутой цепи при линейном спаде очень линейно, так как батарея имеет довольно постоянную емкость с зарядным напряжением. Однако СОЭ резко возрастает после 90% СОК и медленно поднимается ниже 50% СОЦ, а затем быстро ниже 10%, что несколько напоминает кривую ванны. Таким образом, ESR и недавний ток с емкостью вторичного заряда памяти с более высоким ESR сильно влияют на напряжение заряженной батареи с помощью SOC. ESR увеличивает наклон с током нагрузки V против SOC на каждом конце.
источник
Как мы знаем, цепи постоянного тока рассчитаны в ВА, как произведение напряжения и тока, т. Е. Если напряжение батареи снижается во время процесса разрядки, батарея имеет большой ток питания для соответствия требуемой нагрузке ВА, но имеет напряжение в зависимости от внутреннего сопротивления батарея увеличивается, поэтому батарея не может дать требуемое количество тока, то есть фактическую нагрузку, поэтому батарея разряжена.
источник
Не было бы безопасно использовать аналогию, что батарея похожа на два велосипеда, соединенных внизу трубкой, один полон воды, другой пуст. Когда вы открываете цепь, полный цилиндр пытается попасть в пустой. Некоторое время электронный дисбаланс удерживает полный цилиндр в пустом месте. После того, как стороны начинают выравнивание, давление потока воды замедляется, и это похоже на то, что труба (или внутреннее сопротивление) позволяет очень небольшому количеству воды пересекаться, снижая напряжение. Там остается некоторое давление (напряжение). Но сопротивление цепи или компонентов слишком велико, чтобы напряжение было эффективным
источник
Нельзя использовать V = IR так, как вы использовали! это строго применимо к протекающему электрическому току, протекающему через резистивную нагрузку под действием потенциала (напряжения). Теперь определите активную нагрузку, напряжение и ток, к которым вы применяете закон Ома:
Что касается напряжения батареи, которое уменьшается по мере того, как уменьшается уровень заряда (чем больше мы потребляли батарею), это связано с изменением химических веществ, которые фактически создают напряжение, то есть электродов, погруженных в электролит. То есть потеря электрода лишних свободных электронов.
Скорость и поведение изменения напряжения относительно состояния заряда зависит от химического состава батареи, а не от какого-либо электрического закона. В качестве примера, вот сравнение между формой падения напряжения щелочных батарей по сравнению с никель-металлогидридными батареями при их потреблении ( источник ):
обратите внимание, что когда я упоминаю «напряжение батареи», я имею в виду напряжение разомкнутой цепи, то есть ток, протекающий через батарею. Внутреннее сопротивление никак не влияет на это напряжение.
источник