乾電池的並聯 - 國立臺灣師範大學物理學系

文章推薦指數: 80 %
投票人數:10人

當電池使用一段時間後,其內電阻會逐漸增加輸出電壓會漸減。

讓我們先定義理想的電源: 不管輸出端的負載(阻抗)為何; 理想的電壓源會維持 ... 乾電池的並聯 經常有網友來信問到:(相關網頁:電池)    若是有兩個電壓分別為V1,V2的乾電池並聯後,結果會如何? 首先電源依照輸出特性不同,可以分為電壓源與電流源:    所謂電壓源指的是使用者可以直接選擇電源輸出的電壓,        而電源提供的電流則依照所接電路阻抗而有不同。

       如一般的乾電池與電源供應器。

   但是有些裝置,如線圈的磁場與馬達的力矩與流經的電流相關,        於是我們希望電源能提供較穩定的輸出電流,        電源所輸出的電壓則依照負載的阻抗而定,        這類的電源稱為電流源。

  通常使用電流源的裝置,都是需要大電流但是較少輸出電壓的類型。

  當然也有維持一定輸出功率的電源,只是這類裝置通常需特別製造,        除特殊實驗室外一般較少見到。

   雖然電壓源的功能在於提供較穩定的輸出電壓,    可是當輸出電流過大時,輸出的電壓也會下降。

   實際的電源總有其最大輸出功率限制,        若將輸出端短路(電阻趨近於零)總不可能輸出無限大的電流吧!    也就是說實際的電壓源當負載過大(外接阻抗過小)時,        所輸出的電壓會逐漸下降。

   同理實際的電流源當外接電阻過大時,所輸出的電流也會漸減。

如何來理解實際的電源呢?    乾電池雖然能藉由儲存化學能的方式,提供特定的輸出電壓 V。

   可是電池內部本身也有電阻,稱為電池的內電阻r。

   流經外接阻抗的電流I,也會流經這個內電阻。

   於是在電池內部已經有I‧r的電位差消耗。

   電池兩端的『端電壓』僅剩下(V-I‧r)。

     通常一顆新的電池內電阻都很小,約 0.05Ω左右。

            12V鉛蓄電池約2mΩ。

       當電池使用一段時間後,其內電阻會逐漸增加 輸出電壓會漸減。

   讓我們先定義理想的電源:        不管輸出端的負載(阻抗)為何;             理想的電壓源會維持一定的輸出電壓。

            理想的電流源則會維持一定的輸出電流。

   於是實際的電池可看成是一個理想的電壓源串接一個內電阻。

   當外接負載電阻為R時,整個電路的阻抗為R+r        所以輸出電流I=ε/(R+r)             輸出端電壓為IR=εR/(R+r)        通常R>>r則輸出端電壓近似於 ε        可是當R=r時,輸出端電壓 =?呢        若r



請為這篇文章評分?