Mengapa baterai dengan tegangan yang sama memiliki arus yang berbeda?

11

Para ahli mengatakan "arus tergantung pada tegangan". Jadi, jika tegangan tinggi, arus akan tinggi. Sepakat; (I = V / R)

Jika tegangan rendah, arus juga akan rendah. Setuju -> I = V / R

Tetapi mengapa kemudian dua baterai berbeda yang tersedia dengan tegangan yang sama (katakanlah 2 V) tidak memberikan arus yang sama?

Jika tegangannya sama untuk dua baterai yang berbeda, arus juga harus sama, kan?

Faktor apa yang berperan dalam memberikan arus berbeda untuk baterai ini?

Jika dua baterai berbeda (dengan voltase yang sama) menghasilkan arus yang berbeda, bagaimana kita dapat mengatakan bahwa keduanya adalah baterai 2 V?

Mengapa baterai tidak mematuhi aturan? Apakah mereka punya prinsip lain?

Peter
sumber
1
Arus dibatasi oleh penurunan tegangan pada resistansi seri internal Rs atau (ESR) dan tegangan pada elektrolit bermuatan. Geometri dan faktor penuaan mempengaruhi Rs.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Mengingat hukum ohm, Anda akan memahaminya lebih baik jika Anda membaca arus sebagai "hingga x amp".
gbarry

Jawaban:

13

Arus tergantung pada Tegangan ". Jadi, jika tegangan tinggi, arus akan tinggi. Setuju; (I = V / R)

Benar, jika Anda bertanya tentang perlawanan .

Tapi, Anda bertanya tentang sumber tegangan (tidak ideal) - baterai .

Tegangan ke hubungan baterai saat ini tergantung pada kimia, suhu, dll. Sel dan baterai bukan resistor .

Sekarang, ini merupakan kasus bahwa perkiraan pertama baterai adalah sumber tegangan ideal secara seri dengan resistor ideal, seperti yang ditunjukkan oleh jawaban lain, tetapi harus diingat bahwa resistansi efektif ini tergantung pada sejumlah faktor. Lihat, misalnya ini .

masukkan deskripsi gambar di sini

Jika dua baterai berbeda (dengan voltase yang sama) menghasilkan arus yang berbeda, bagaimana kita dapat mengatakan bahwa keduanya adalah baterai 2V?

Anda telah menjawab pertanyaan Anda sendiri. Mereka memiliki tegangan rangkaian terbuka yang sama .

Jelas, dua sel identik yang terhubung secara paralel memberikan tegangan sirkuit terbuka yang sama dengan salah satu sel, tetapi dua sel secara paralel dapat memberikan dua kali arus hubung singkat dari sel tunggal.

Alfred Centauri
sumber
6

Baterai bukan sumber tegangan ideal **. Untuk keperluan pertanyaan Anda, baterai dapat dimodelkan sebagai sumber tegangan idealVsayadeSebuahl dengan resistansi seri Rsersayaes. Sementara voltase baterai mungkin sama, resistansi seri mungkin berbeda. Mari memodelkan dua baterai Anda sebagai sumber tegangan ideal yang identik, tetapi dengan resistansi seri yang berbeda.

VbSebuahtt=VsayadeSebuahl-sayalHaiSebuahdRsersayaesadalah tegangan baterai yang diamati. Ketika tidak ada arus beban, tegangan kedua baterai kami adalah sama. Tegangan sirkuit terbuka.

Mari kita meningkat secara bertahap sayalHaiSebuahd. Tegangan baterai dengan lebih tinggiRsersayaes akan jatuh lebih banyak, dan itu akan jatuh dari spec pada arus yang lebih kecil daripada baterai dengan yang lebih rendah Rsersayaes.

__ _ __ _ __
** Baterai adalah fungsi nonlinier dari segalanya. tm

Nick Alexeev
sumber
4

Konsep dasar yang perlu Anda ketahui adalah bahwa baterai berusaha menjaga voltase tetap, itu yang dirancang untuknya - pada dasarnya sumber tegangan .

Ketika beban dihubungkan ke baterai, itu adalah sifat potensial (tegangan) ini untuk mengalirkan arus ke beban ini. Beban pada dasarnya adalah cara untuk mengisi ulang daya dari potensial tinggi ke rendah (satu terminal baterai ke yang lain).

Karena akumulasi muatan adalah yang menciptakan potensi sejak awal, jika mereka menemukan cara untuk berpindah dari satu terminal ke terminal lainnya secara eksternal ke baterai, tegangan akan berkurang, sehingga tergantung pada kimia baterai untuk memaksa mereka secara internal masuk dan angkat mereka kembali ke terminal sumber sehingga tegangan dapat dipertahankan.

Jika arus yang dibiarkan mengalir terlalu banyak untuk ditangani oleh baterai, tegangan tidak dapat dipertahankan dan akan turun. Oleh karena itu, semakin tinggi kapasitas baterai saat ini, semakin baik menjaga voltase agar tidak turun tanpa mengalami kerusakan internal.

Anda lihat sekarang bahwa baterai dapat memiliki tegangan yang sama, tetapi arus mereka adalah peringkat kapasitas , bukan sesuatu yang mereka keluaran sepanjang waktu.

Perlawanan kemudian menjadi ukuran seberapa besar beban, yah, memuat sumber tegangan ini (baterai), jadi resistansi yang rendah berarti bahwa ia akan membiarkan banyak muatan melewatinya per detik untuk voltase yang diberikan. Resistansi yang tinggi berarti bahwa beberapa muatan akan dibiarkan masuk untuk tegangan yang diberikan (tegangan baterai dalam kasus ini), sehingga baterai dapat rileks dan tidak bekerja terlalu keras untuk menjaga voltase di atas sana.

apalopohapa
sumber
2

Parameter penting untuk baterai, kapasitor, dan sumber daya apa pun adalah (Series) Resistance, Rs atau ESR (efektif). Umumnya semakin besar peringkat kapasitas [Ahr], semakin rendah ESR [Ω].

Di sini baterai dinilai oleh ESR. masukkan deskripsi gambar di sini

Dalam kasus Anda, jika Anda menggunakan tingkat dan ukuran baterai yang sama, perbedaannya terletak pada faktor penuaan dan kapasitas pengisian daya yang tersisa yang keduanya mempengaruhi ESR. Jadi, Anda dapat memperkirakan kapasitas baterai masing-masing arus berdasarkan ESR yang harus diuji.

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
sumber
0

Tegangan baterai yang dibawa tergantung pada konsentrasi senyawa kimia (asam atau apa pun) dan kapasitas pengiriman saat ini tergantung pada jumlah (jumlah) senyawa kimia. Semakin tinggi konsentrasi bahan kimia semakin tinggi tegangannya. Dan semakin banyak jumlah senyawa kimia, semakin tinggi kapasitas pengiriman saat ini.

Contoh sederhana dari ini adalah baterai sepeda motor dan baterai mobil.

Keduanya membawa 12v tetapi aki mobil dapat menghasilkan hingga 40-60 amp dan aki sepeda hingga 7-9 amp.

Dan ukuran kedua baterai lho!

Manoj
sumber