为什么电池并联电流不增加,串联后却增加?
为什么电池并联电流不增加,串联后却增加?
1⃣️我小时候用两节旧电池串联,灯珠发光很暗,可是我用三节旧电池串联就烧了电珠,这是因为灯珠的阻抗不变,只是提高了电压,也就提高了电流强度才烧灯珠的原因。
2⃣️不管几只1.5V的电池并联,点2.5V的灯珠都不亮,这不是电流小,而是灯珠钨丝的内阻起着瓶颈作用,阻值影响灯丝做功。如果你用导线直接给电池短路,你就量出并联电池组的电流增加了。
3⃣️把小变压器的次级改成输出2V的粗线就可做成小电焊工具,因为电焊时是瞬间短路作用,只要电池并联到一定的容量也可作为小电焊机,如果把这些电池串联起来就不可电焊、这是因为电池在串联中的内阻增大而减小了电流。
谢谢🙏!
为什么电池并联电流不增加,串联后却增加?
关于电池并联电流不增加,串联后电流却增加的问题,个人认为是题主不理解电流与电压的对应关系。
根据欧姆定律我们得知,在电路中,电流与电压成正比,与电阻成反比,表达公式为:I=U/R,即在电阻一定的情况下,电压越高,电流越大,而又因电流与功率成正比,与电压成反比,表达公式为:I=P/U,即在功率一定的情况下,电压越高电流越小。
电池串联,电压为所串联电池的数量之和,在忽略电池内阻的情况下,电流不变。电池并联,电压不变,电流为所并联电池的数量之和。
以常用的D型(1号)电池和1只电阻组成串联电路来举例说明:1节电池的电压为1.5V,假设电阻的阻值为10Ω,参照上面的公式计算得出流过电阻的电流为0.15A,2节电池串联后电压为3V,计算得出流过电阻的电流为0.3A,电流为1节电池电压时的2倍,计算结果表明电阻的阻值一定的情况下,电流是随着电压的升高而增大的。
再把电路中电阻的单位换成功率来举例说明电路中功率与电流、电压的对应关系:假设电阻的功率为1W,1节电池电压为1.5V,此时流过电阻的电流为0.66A,2节电池串联电压为3V,电压升高了2倍,此时流过电阻的电流为0.33A,电流下降了2倍。说明功率一定的情况下,电压越高,电流越小。
综上,我们就可以清晰的理解为何电池并联电流不增加,而电池串联电流增加的原理所在了。
为什么电池并联电流不增加,串联后却增加?
确切的说,应该是在同一负载电阻情况下,电池并联时通过负载电阻的电流与单个电池时相同,而电池串联时通过负载电阻的电流比单个电池供电时的电流增大。如图,举例说明。
如果是单节1.5v电池,接一个10Ω电阻,根据欧姆定律公式,电流等于电压除电阻,即Ⅰ=U÷R=1.5÷10=0.15A,若4节电池并联(右边图),电压仍为1.5V,电流仍为1.5v÷10Ω=0.15A,即电池并联流经负载的电流不变,但是这0.15A是4节电池共同输出的,每个电池的电流为0.15÷4≈0.037A。
既然电池并联与单个电池为负载电阻供电时电流相同,那并联还有什么意义,从上面计算中可看出并联时每个电池的电流可减小,电池都有安全电流数值,即一般工作电流不应超过某一电流值,比如说,某一型号1.5v电池安全工作电流为0.6A,如果接一个标称为1.5Ⅴ.3W的灯泡,经计算灯泡电阻为0.75Ω(1.5x1.5÷3=0.75),灯泡工作电流1.5v÷0.75Ω=2A,若以单个电池为其供电,电流远大于0.6A,电池是不安全的,烧毁或短时间耗尽,若4节电池并联供电,2A的电流每个电池担负0.5A,都属正常工作状态,也可以说,电池并联能起到增大电流供给能力的作用。
至于电池串联,见图左,因串联后电压为几个单个电池电压之和,同一负载情况下,电压增加,Ⅰ=U÷R,则电流也增加,仍以上例中的1.5v电池接10Ω电阻,电流0.15A,若4节电池串联,则电流Ⅰ=1.5Ⅴx4÷10Ω=0.6A,也就是说单个电池与串联电池分别对同一负载供电,电池串联时因电压增大,从而电流也增大,以上例看,电压增至4倍,电流也增至4倍,那负载消耗功率增至16倍,原来1节电池时p=1.5vX0.15A=0.225w,4节串联后,p=6vx0.6A=3.6w,3.6÷0.225=16倍。
为什么电池并联电流不增加,串联后却增加?
这里的串联提高电流现象比较好理解,因为Ⅰ=U/R。在负载电阻不变的情况下,电流和电压成正比。串联后U增加了电流l也会同比例增加。
如果把两个电池并联,由于电压U和电阻R都没有变,所以电流“I”也不会变。
因为电池能输出多大电流只是它“工作能力”的一种体现,并联就是用来提升这种能力的。但究竟能力如何就必须给它增加负荷才能得到检验。而这个增加负荷的办法就是减小R的阻值。
正好手里有几块12Ⅴ4Ah的蓄电池可用来作一下检验。按图所示接一个120Ω电阻作为R1,此时电流表读数为12v/120Ω=0.1A。如再并一个电池电流仍然还是0.1A,看不出有何变化。但把两块电池串在一起电流就会增加一倍,达到0.2A。这就是题主描述的情况。
然后我们把120Ω电阻换成1.2Ω再作一下测试。根据前面的计萛电流应该正好是10A。但通电后混乱的场面出现了,电流只有9.6A电压也变成了11.52v。这时再用一块电池并上去,电流和电压则分别升至9.8A和11.75V。终于出现并联增加电流的情况。
之所以出现这种情况是一个看不见的电阻在发挥作用,它就是电池的内阻R2。电池内阻可等效于串联在放电回路中的电阻。当有电流通过时就会产生压降,由于它隐藏在电池内部,此时我们测到的电池电压实际上是经过这个电阻降低以后的电压。因为它和负载电阻是串联关系,所以负载总阻值就变成了1.2Ω+0.05Ω=1.25Ω,这就导致我们测到的电流和电压都变小了。
式中的0.05Ω就是这个电瓶的内阻,它是影响电池输出电流能力的重要因素,内阻越小输出电流能力越强。理论上的理想电源内阻为零,可以输出∞的电流。实际上第一个试验中并联电池后,电压和电流也会有微小变化,只是很难测到而已。以上是我的回答。
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为什么电池并联电流不增加,串联后却增加?
电池并联时金属态氢离子的磁力矩相互切割产生的磁场强度没有“叠加”,串联的电池金属态氢离子的磁力矩切割产生的变化磁场强度“叠加”了(变化的磁场产生电流)。
为什么电池并联电流不增加,串联后却增加?
从题目中可以看出,楼主对欧姆定理不熟悉,初中时一定是不好好学习的,题目描述的也不太准确,应该这样说才对:相同型号大小的几个电池并联或串联接到同个负载上,电流并联时不增加,串联后增加了。但是后来我觉得还是不太准确,应该说不管是并联还是串联电流都会增加,因为你忽略了电池的内阻,只能说是理想状态下,电池没有内阻情况下,并联电流不增加,串联会增加,下面就来给大家做个详细分析。
比如现在我有两节3.7伏18650电池串联一起做为供电电源,然后接到一个3.7伏3瓦的灯泡上,首先要算出灯泡的电阻大小,R=U^2 / P=3.7*3.7/3=4.6,假设电池内阻为1欧姆,那么两节电池串联电压就是3.7+3.7=7.4V,总电阻是1+1+4.6=6.6欧姆,那么总电流I=U/R=7.4/6.6=1.12A,在没有串联之前的电流I=3.7/(4.6+1)=0.66安,1.12-0.66=0.46,从中可以看出串联后电流比没串联之前电流大了0.46安。这个电流还不算太大,可见如果多节电池一起串联,那灯泡可能承受不起会烧掉。
下面再来看看两节同样电池并联的情况,两节电池并联后,电压依然是3.7V,不过电池的内阻变小了,即R=R1*R2/(R1+R2)=1*1/2=0.5欧姆,总电阻就是0.5+4.6=5.1,总电流I=U/R=3.7/5.1=0.73A,0.73-0.66=0.07A,从中可以看出并联后电流增加了0.07安。
综上所述,几节电池不管是并联,还是串联,电路中电流都是增加了,只是在理想状态下,电池没有内阻的情况下,并联电流才是不变的。
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