バッテリーの電圧とは何ですか?

バッテリーにはさまざまな種類があり、そのほとんどは1.5ボルトの単3電池から一般的な12ボルトの自動車用バッテリーまでさまざまな電圧を持っています。 しかし、多くの人は「電圧」という用語が何を指しているのか正確にはわかりません。

物理学と用語

バッテリーの「電圧」という用語は、バッテリーのプラス端子とマイナス端子の間の電位差を指します。 電位差が大きいほど、電圧が高くなります。

電位とは、2点(この場合はバッテリーの2つの端子)間の電荷の差を意味します。 1つは正に帯電し、もう1つは負に帯電します。 負の電荷は、端子上に負に帯電した粒子または電子が過剰に存在することを意味しますが、正に帯電した端子にはそれらの電子が不足しています。 2つの端子を物理的に分離することにより、電子が負に帯電した端子から正に帯電した端子に移動するのを防ぎます。 たとえば、回路を介して2つの端子が接続されると、電子は回路の経路に沿って自由に移動し、負極から正極に移動します。 この電子の動きは電流と呼ばれ、アンペアまたはアンペアで測定されます。

歴史

電位の単位であるボルトは、1800年に最初の電気化学セルを発明したとされている物理学者のアレッサンドロボルタにちなんで名付けられました。 彼のセルは、塩と水の電解液に浸された亜鉛と銅の電極で構成されていました。 彼はまた、大量の静電荷を生成できる機械である電気盆を普及させました。 しかし、彼はそれを発明しなかったが、彼はしばしばそうしていると信じられている。 ボルトは1810年にナポレオンボナパルトによって数えられ、電気のSI単位の1つであるボルトは1881年に彼にちなんで名付けられました。

誤解

電流量ではなく電位差であるため、高電圧は必ずしも危険ではありませんが、大電流は危険です。 電気について議論するとき、水ホースの例えがよく使われます。 この例えでは、電圧は水圧差に例えられます。圧力差が大きいと、電子の流れが速くなります。 アンペアで測定される電流は、特定の量の電子が回路内の特定のポイントを通過する速度を表します。 市販されているほとんどのバッテリーは高電圧である可能性がありますが、使用可能なアンペア数は、バッテリー自体ではなく、バッテリーが使用されている回路によって異なります。

用途

バッテリー技術が進歩するにつれて、バッテリー電源で動作するデバイスはより小さく、より強力になりました。 たとえば、リチウムイオン(Li-ion)電池が広く使用されているため、主にパワーウェイトレシオが低いため、携帯電話は前身よりも指数関数的に小さくなっています。 これらのバッテリーでは、リチウムイオンは放電中にアノードとカソードの間を一方向に移動し、再充電中に反対方向に移動します。

instagram story viewer

人気のハイブリッド自動車であるトヨタプリウスは、ニッケル水素(Ni-MH)電池を使用して市場に登場しました。 2009年後半に発売される次世代バッテリーも、Ni-MHバッテリーパックよりも優れているため、リチウムイオン電池になります。

結論

電池の電圧は、電池のサイズと電池の材質の両方に応じて、数百ボルトから数百ボルトの範囲です。 これらは、デバイスの電圧要件に関係なく、さまざまな形式のデバイスに電力を供給するための優れた方法です。

Teachs.ru
  • シェア
instagram viewer