Batterien geben Leistung ab, wenn sie an einen Stromkreis angeschlossen sind. Eine Batterie, die nicht an einen Stromkreis angeschlossen ist, liefert keinen Strom und gibt daher keine Leistung ab. Sobald Sie Ihre Batterie jedoch an einen Stromkreis angeschlossen haben, können Sie die Leistungsabgabe bestimmen, indem Sie den Spannungsabfall an der Last des Stromkreises messen. Wenn Sie mit den Gleichungen vertraut sind, die Leistung mit Spannung, Strom und Widerstand in Beziehung setzen, können Sie leicht zwischen diesen Konzepten navigieren.
Leistungsberechnungen
Leistung ist das Produkt aus Strom und Spannung. Um die Leistungsabgabe einer Batterie zu berechnen, müssen Sie daher diese beiden Aspekte einer Schaltung messen. Strom ist der Ladungsfluss pro Zeiteinheit, während Spannung elektrische potentielle Energie darstellt. Die Einheiten für Strom und Spannung sind Ampere bzw. Volt. Außerdem ist die Spannung das Produkt aus Strom und Widerstand. Der Widerstand ist das Maß für den Widerstand gegen den Stromfluss. Gegenstände, die einem elektrischen Potential oder einer Spannung ausgesetzt sind, weisen charakteristische Widerstände auf. Der Widerstand wird in Ohm gemessen. Aufgrund der Wechselbeziehung von Leistung, Spannung, Strom und Widerstand können Sie die Leistung auch dann bestimmen, wenn Sie nur zwei der anderen Größen kennen. Zum Beispiel ist Leistung gleich Strom zum Quadrat mal Widerstand oder Spannung zum Quadrat geteilt durch Widerstand.
Messungen vornehmen
Um die Leistungsabgabe der Batterie zu messen, müssen Sie diese messen, wenn sie an einen externen Widerstand, auch Lastwiderstand genannt, angeschlossen ist. Ansonsten verrichtet der Akku keine Arbeit und liefert somit keine Ausgangsleistung. Ein Lastwiderstand erzeugt einen messbaren Spannungsabfall. Wenn Sie den Widerstand der Last kennen, können Sie den Strom bestimmen. Verwenden Sie ein Multimeter, um den Spannungsabfall an der Last zu testen. Drehen Sie den Drehknopf des Multimeters, um die Gleichspannung zu überwachen. Platzieren Sie dann die beiden Kabel des Messgeräts auf beiden Seiten der Last. Die Polarität spielt keine Rolle. Teilen Sie diese Spannung durch den Widerstand der Last, um den Strom zu erhalten. Sobald Sie sowohl den Strom als auch die Spannung haben, multiplizieren Sie sie, um die Ausgangsleistung zu erhalten. Sie werden feststellen, dass die Leistung einer Batterie je nach Stromkreis variiert. Dies liegt daran, dass sich der Strom basierend auf dem Widerstand einer Last ändert.
Ruhe- und Leerlaufspannung
Die Spannung einer Batterie hängt davon ab, ob sie an einen Stromkreis angelegt wird oder nicht. Eine detaillierte Beschreibung einer Batterie enthält oft Zahlen für die Spannung sowohl in geschlossenen als auch in offenen Stromkreiskonfigurationen. Die Ruhespannung der Batterie wird auch als Klemmenspannung bezeichnet. Darüber hinaus können diese Spannungen je nach Ladezustand der Batterie und gegebenenfalls Ladestrom variieren. Dies ist ein weiterer Grund, warum Sie die Spannung einer Batterie messen müssen, wenn sie an einen Stromkreis angeschlossen ist.
Innenwiderstand
Eine Batterie weist zusätzlich zu jedem Widerstand in einem Stromkreis einen Innenwiderstand auf. Wenn dieser Innenwiderstand ansteigt, nimmt die Leistungsabgabe der Batterie ab, da ein Teil der Leistung intern verbraucht wird. In diesem Fall sinkt die Klemmenspannung einer Batterie. Wenn der Innenwiderstand der Batterie zu hoch wird, liefert die Batterie nicht mehr genügend Potenzial, um einen Strom durch eine Last zu treiben.
Batteriewerte
Batterien haben eine Handvoll aufgedruckte Bewertungen bezüglich ihrer Kapazität und Leistung. Das gesamte elektrostatische Potenzial einer Batterie wird in Volt angegeben. Dies ist eine der herausragendsten Eigenschaften einer Batterie und hat einen großen Einfluss auf die Ausgangsleistung einer Batterie: Im Allgemeinen gilt: Je höher die Nennspannung, desto größer die Ausgangsleistung. Außerdem wird die Batteriekapazität in Amperestunden angegeben. Dies ist ein Ausdruck für die Anzahl der Ampere, die eine Batterie für eine bestimmte Anzahl von Stunden ausgibt. Beispielsweise kann eine 140-Ampere-Stunden-Batterie 20 Stunden lang 7 Ampere Strom abgeben, bevor sie aufgeladen werden muss.
