Baterie wyprowadzają moc, gdy są podłączone do obwodu. Bateria, która nie jest podłączona do obwodu, nie dostarcza prądu, a zatem nie generuje zasilania. Jednak po podłączeniu akumulatora do obwodu można określić moc wyjściową, mierząc spadek napięcia na obciążeniu obwodu. Jeśli znasz równania, które wiążą moc z napięciem, prądem i rezystancją, będziesz w stanie łatwo poruszać się między tymi pojęciami.
Obliczenia mocy
Moc jest iloczynem prądu i napięcia. Dlatego, aby obliczyć moc wyjściową akumulatora, musisz zmierzyć te dwa aspekty obwodu. Prąd to przepływ ładunku na jednostkę czasu, podczas gdy napięcie reprezentuje elektryczną energię potencjalną. Jednostkami prądu i napięcia są odpowiednio ampery i wolty. Dodatkowo napięcie jest iloczynem prądu i oporu. Rezystancja jest miarą sprzeciwu wobec przepływu prądu. Przedmioty wystawione na działanie potencjału elektrycznego lub napięcia wykazują charakterystyczną rezystancję. Rezystancja jest mierzona w omach. Ze względu na wzajemną naturę mocy, napięcia, prądu i rezystancji możesz określić moc, nawet jeśli znasz tylko dwie inne wielkości. Na przykład moc równa się kwadratowi prądu pomnożonemu przez rezystancję lub kwadratowi napięcia podzielonemu przez rezystancję.
Wykonywanie pomiarów
Aby zmierzyć moc wyjściową baterii, należy ją zmierzyć, gdy jest ona podłączona do zewnętrznej rezystancji, zwanej również rezystancją obciążenia. W przeciwnym razie bateria nie działa, a zatem nie zapewnia mocy wyjściowej. Rezystancja obciążenia powoduje mierzalny spadek napięcia. Jeśli znasz rezystancję obciążenia, możesz wtedy określić prąd. Użyj multimetru, aby sprawdzić spadek napięcia na obciążeniu. Obróć pokrętło multimetru, aby monitorować napięcie prądu stałego. Następnie umieść dwa przewody miernika po obu stronach ładunku. Polaryzacja nie ma znaczenia. Podziel to napięcie przez rezystancję obciążenia, aby uzyskać prąd. Gdy masz zarówno prąd, jak i napięcie, pomnóż je, aby uzyskać moc wyjściową. Zauważysz, że moc wyjściowa akumulatora różni się w zależności od obwodu, który zasila. Dzieje się tak, ponieważ prąd zmienia się w zależności od rezystancji obciążenia.
Napięcie w obwodzie zamkniętym i otwartym
Napięcie baterii różni się w zależności od tego, czy jest ona przyłożona do obwodu, czy nie. Szczegółowy opis akumulatora często zawiera liczby dotyczące napięcia w konfiguracjach z obwodem zamkniętym i otwartym. Napięcie w obwodzie zamkniętym akumulatora jest również nazywane napięciem na zaciskach. Ponadto, w stosownych przypadkach, napięcia te mogą się różnić w zależności od stanu naładowania akumulatora i prądu ładowania. Jest to kolejny powód, dla którego musisz zmierzyć napięcie akumulatora, gdy jest on podłączony do obwodu.
Wewnętrzny opór
Bateria wykazuje rezystancję wewnętrzną oprócz rezystancji w obwodzie. Wraz ze wzrostem tego oporu wewnętrznego spada moc wyjściowa akumulatora, ponieważ część mocy jest rozpraszana wewnętrznie. Kiedy tak się dzieje, napięcie na zaciskach akumulatora spada. Jeśli rezystancja wewnętrzna akumulatora stanie się zbyt wysoka, akumulator nie będzie już dostarczał wystarczającego potencjału, aby przenosić prąd przez obciążenie.
Oceny baterii
Baterie mają garść wydrukowanych ocen dotyczących ich pojemności i wydajności. Całkowity potencjał elektrostatyczny akumulatora jest wyrażony w woltach. Jest to jedna z najważniejszych cech baterii, która ma duży wpływ na moc wyjściową baterii: generalnie im wyższe napięcie znamionowe, tym większa moc wyjściowa. Również pojemność baterii jest podana w amperogodzinach. Jest to wyrażenie liczby amperów, jaką bateria będzie emitować przez określoną liczbę godzin. Na przykład akumulator o pojemności 140 amperogodzin może wytwarzać prąd 7 amperów przez 20 godzin, zanim będzie wymagał ładowania.
