배터리 건설

배터리라는 단어 단순히 유사한 구성 요소의 그룹을 의미합니다. 군용어에서 "배터리"는 총을 의미합니다. 전기에서 "배터리"는 하나의 전지만으로 가능한 것보다 더 큰 전압 및/또는 전류를 제공하도록 설계된 일련의 볼타 전지입니다.

셀에 대한 기호는 연결 와이어가 있는 서로 평행한 하나의 긴 선과 하나의 짧은 선으로 구성된 매우 간단합니다.

배터리 기호는 직렬로 쌓인 몇 개의 셀 기호에 불과합니다.

이전에 언급했듯이 특정 종류의 전지에서 생성되는 전압은 해당 전지 유형의 화학적 성질에 의해 엄격하게 결정됩니다. 셀의 크기는 전압과 관련이 없습니다. 단일 셀의 출력보다 더 큰 전압을 얻으려면 여러 셀을 직렬로 연결해야 합니다. 배터리의 총 전압은 모든 셀 전압의 합입니다. 일반적인 자동차 납산 배터리에는 6 x 2.0 또는 12.0V의 공칭 전압 출력에 대해 6개의 셀이 있습니다.

자동차 배터리의 셀은 동일한 단단한 고무 하우징에 들어 있으며 전선 대신 두꺼운 납 막대로 연결되어 있습니다. 각 셀의 전극과 전해질 용액은 배터리 케이스의 분리된 구획 섹션에 들어 있습니다. 대형 배터리에서 전극은 일반적으로 얇은 금속 격자 또는 판 모양을 취하며 종종 판이라고 합니다. 전극 대신.

편의상 배터리 기호는 일반적으로 긴/짧은 교대로 4줄로 제한되지만 실제 배터리에는 그보다 더 많은 셀이 있을 수 있습니다. 그러나 경우에 따라 의도적으로 추가 선이 그려진 비정상적으로 높은 전압의 배터리 기호를 볼 수 있습니다. 물론 라인은 개별 세포판을 나타냅니다.

배터리 크기는 어떤 관련이 있습니까?

셀의 물리적 크기가 전압에 영향을 미치지 않는다면 어떤 영향을 줍니까? 답은 저항이며, 이는 차례로 세포가 제공할 수 있는 최대 전류량에 영향을 미칩니다. 모든 볼타 전지는 전극과 전해질로 인해 어느 정도의 내부 저항을 포함합니다. 셀이 더 크게 구성될수록 전해질과 전극이 접촉하는 면적이 커지므로 내부 저항이 작아집니다.

우리는 일반적으로 회로의 셀이나 배터리를 완벽한 전압 소스(절대적으로 일정함)로 간주하지만, 이를 통과하는 전류는 외부 그것이 연결된 회로의 저항, 이것은 실제 생활에서 완전히 사실이 아닙니다. 모든 셀이나 배터리에는 내부 저항이 포함되어 있으므로 해당 저항은 주어진 회로의 전류에 영향을 주어야 합니다.

위의 점선 안에 표시된 실제 배터리는 0.2Ω의 내부 저항을 가지며 1Ω의 부하 저항에 전류를 공급하는 능력에 영향을 미칩니다. 왼쪽의 이상적인 배터리에는 내부 저항이 없으므로 전류(I=E/R)에 대한 옴의 법칙 계산은 1옴 부하 및 10볼트 공급이 있는 전류에 대해 10암페어의 완벽한 값을 제공합니다. 저항이 내장된 실제 배터리는 전류 흐름을 더욱 방해하므로 동일한 저항 부하에 8.333A만 공급할 수 있습니다.

이상적인 배터리는 저항이 0Ω인 단락 회로에서 무한한 양의 전류를 공급할 수 있습니다. 반면에 실제 배터리는 내부 저항으로 인해 0Ω 저항의 단락 회로에 50A(10V/0.2Ω)만 공급할 수 있습니다. 셀 내부의 화학 반응은 여전히 ​​정확히 10볼트를 제공할 수 있지만 전류가 배터리를 통해 흐를 때 내부 저항을 가로질러 전압이 떨어지므로 배터리 단자에서 부하로 사용할 수 있는 전압의 양이 감소합니다.

배터리의 내부 저항을 최소화하기 위해 셀을 연결하는 방법은 무엇입니까?

우리는 불완전한 배터리와 함께 불완전한 세상에 살고 있기 때문에 내부 저항과 같은 요인의 의미를 이해할 필요가 있습니다. 일반적으로 배터리는 내부 저항이 회로 부하(단락 전류가 일반적인 부하 전류를 훨씬 초과하는 경우)에 비해 내부 저항이 무시할 수 있는 애플리케이션에 배치되므로 성능이 이상적인 전압원에 매우 가깝습니다.

하나의 셀이 제공할 수 있는 것보다 낮은 저항으로 배터리를 구성해야 하는 경우(더 큰 전류 용량을 위해) 셀을 병렬로 연결해야 합니다.

본질적으로 여기서 우리가 한 것은 병렬로 연결된 5개의 셀에 해당하는 Thevenin을 결정하는 것입니다(하나의 전압 소스와 하나의 직렬 저항의 등가 네트워크). 등가 네트워크는 동일한 소스 전압을 갖지만 원래 네트워크의 개별 셀 저항의 일부입니다. 병렬로 셀을 연결하는 전체적인 효과는 병렬로 연결된 저항이 전체 저항에서 감소하는 것처럼 등가 내부 저항을 감소시키는 것입니다. 이 5셀 배터리의 등가 내부 저항은 각 개별 셀의 1/5입니다. 전체 전압은 2.0V로 동일하게 유지됩니다. 이 전지 배터리가 회로에 전력을 공급한다면 각 전지를 통과하는 전류는 동일한 저항 병렬 분기를 통한 전류의 균등 분할로 인해 전체 회로 전류의 1/5이 됩니다.

검토:

<울>

배터리 더 큰 전압 및/또는 전류 용량을 위해 함께 연결된 셀 클러스터입니다.

셀을 직렬로 연결하면(극성 지원) 총 전압이 높아집니다.

물리적 셀 크기는 셀 저항에 영향을 미치며, 이는 차례로 셀이 회로에 전류를 공급하는 능력에도 영향을 미칩니다. 일반적으로 셀이 클수록 내부 저항이 작아집니다.

병렬로 연결된 셀은 총 저항이 줄어들고 잠재적으로 더 큰 총 전류가 발생합니다.

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<울>

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