為什么電池串聯會增加電壓,能否從電化學的角度來解釋一下
為什么電池串聯會增加電壓,能否從電化學的角度來解釋一下
這個問題也是困擾我好久的,在查了原電池,電解池和標準電極等相關電化學的基本概念后,個人認為可以這么理解:在標準條件下,電極的電壓隨著濃度和氣壓變化比較小,可以認為是固定的。當原電池串聯后,可以讓電化學反應進行的更加徹底,所以在正負極累積了更多的正離子和電子,所以電勢差也升高,同時也證明了串聯后電量不會發(fā)生變化,還是一個原電池的化學反應后的電量。
為什么電容串聯電壓會增大?
電容器并聯:相當于電極的面積加大,電容量也就加大了。并聯時的總容量為各電容量之和:C并=C1+C2+C3+……電容器的串聯:1/C串=1/C1+1/C2+1/C3(串聯后總電容量減小)得出過程:若三個電容器串聯后外加電壓為U, 則U=U1+U2+U3=Q1/C1+Q2/C2+Q3/C3, 而電荷Q1=Q2=Q3=Q,所以Q/C串=(1/C1+1/C2+1/C3)Q 容器串聯時,要并聯阻值比電容器絕緣電阻小的電阻,使各電容器上的電壓分配均勻,以免電壓分配不均而損壞電容器。
又可知,電容的串、并聯計算正好與電阻的串、并聯計算相反。
電壓是充電時的電壓,容量與電流,電壓的關系和功率相似,和負載有關, 電壓和容量為定量時 ,負載電阻越小,電流越大,時間越短 電壓和負載為定量時 ,容量越大,電流不變,時間越長 但實際放電電路中,一般負載是不變的,電容的電壓是逐漸下降的,電流也就逐漸下降 。
為什么兩個蓄電池串連起來,電壓會升高?科學原理是什么?
從科學唯物角度出發(fā),現已知物質均存在相對平衡的電場,當處在均衡電場中電荷如同一個密閉空間內的空氣分子,擴散均衡后密度基本一致在一個平衡狀態(tài),當這個平衡被打破就會出現能量擴散釋放產生勢能,電子所載的單個夸克的能量可能是一致的,而電壓的產生與電荷本身極性以及電池正負極材料及化學物質有關,也就是材料本身對電磁場的反饋,比如鐵、銅、鋁等金屬兩端當接入電池的正負極,電池的電磁場會將導體的量子極性從新排序產生一個磁通道,而電荷就是沿著這個通道運動,當我們把兩節(jié)電池串聯就如同把兩個磁鐵SN級相連,另外兩個SN級的磁距疊加電勢差也就疊加,所以電壓是串聯電池電壓的百科和。
為什么電池并聯電流不增加,串聯后卻增加?
關于電池并聯電流不增加,串聯后電流卻增加的問題,個人認為是題主不理解電流與電壓的對應關系。 根據歐姆定律我們得知,在電路中,電流與電壓成正比,與電阻成反比,表達公式為:I=U/R, 即在電阻一定的情況下,電壓越高,電流越大, 而又因電流與功率成正比,與電壓成反比,表達公式為:I=P/U, 即在功率一定的情況下,電壓越高電流越小。
電池串聯,電壓為所串聯電池的數量之和,在忽略電池內阻的情況下,電流不變。
電池并聯,電壓不變,電流為所并聯電池的數量之和。 以常用的D型(1號)電池和1只電阻組成串聯電路來舉例說明:1節(jié)電池的電壓為1.5V,假設電阻的阻值為10Ω,參照上面的公式計算得出流過電阻的電流為0.15A,2節(jié)電池串聯后電壓為3V,計算得出流過電阻的電流為0.3A,電流為1節(jié)電池電壓時的2倍,計算結果表明電阻的阻值一定的情況下,電流是隨著電壓的升高而增大的。 再把電路中電阻的單位換成功率來舉例說明電路中功率與電流、電壓的對應關系:假設電阻的功率為1W,1節(jié)電池電壓為1.5V,此時流過電阻的電流為0.66A,2節(jié)電池串聯電壓為3V,電壓升高了2倍,此時流過電阻的電流為0.33A,電流下降了2倍。說明功率一定的情況下,電壓越高,電流越小。
綜上,我們就可以清晰的理解為何電池并聯電流不增加,而電池串聯電流增加的原理所在了。 電池并聯,電池的輸出電壓增大;電池并聯,也就是電壓不變。大家應該都知道,電池在充放電的時候,電壓會變化的,也就是說,并聯 在相同的負載情況下二個電池比一個電池在相同放電時間內,電池電壓下降的慢一些。
我們知道,電流就好比水流,水流越大,大流就也大.而電池好比一個發(fā)電站并聯兩個電池和串聯兩個電池的區(qū)別在于,如果以h作為說的高度,V作為水量,那并聯的發(fā)電站就是h和2V,串聯的是2h和2V。很明顯,水位越高,出來的水量越快。當然,電流就越大。
總結,串聯一般是為了增加輸出電壓,有一些電路有欠壓保護的。而并聯是為了增加在電池過放電保護前供電時間。 把握守恒律。
當灌入電路的功率是恒定的時候,就意味著注入電路的能量是恒定的,這是前提。電流就如水流,注入了多少水,都會在水管(電路)中維持其總量不變,水流快慢,視其路徑障礙大小而定。 串聯是只有一條路,不管障礙多少,只能走這條路,故電流是外電壓與電阻之比。 并聯有支路,那么水流或電流會盡量選擇障礙最小的路徑通過,所以電阻小的支路電流大。
并聯由于支路存在,相當于把總電阻減小了,所以并聯電路的總電阻是各支路電阻的倒數之和。 但不管串聯還是并聯,所有路徑(水管)上的功率之和,一定等于外部輸入功率。這就是環(huán)路定律的原理。 不太明白樓主問的,不過按樓主的意思分一下,并聯后,電池的電壓不變假如負荷為阻性負荷,因為電流=電壓除以電阻,因為不論怎么并聯,電壓,電阻都沒有改變,所以電流不變。
而串聯電池,會升高電壓所以電流就變大了。 說個題外話,實際應用中,一個電池瞬時放電能力有限,像新能源電動 汽車 一樣,往往單節(jié)電池不足以提供那么大的電流,都是幾組并聯供電,以提供更大供電電流,也利于快速充電。 家里如果有手電筒在使用時發(fā)現新裝的電池用起來很亮,當電池虧電時就變得暗淡沒之前那么亮了,這是什么原因呢?其實就是流過燈泡的電流小了導致暗淡,我們可以用歐姆定律來解釋——R=U/I,即I=U/R,R是手電筒負載電阻也就是燈泡,U是加載燈泡上的電壓,I是流過燈泡的電流。燈泡電阻不變,那么電流與電壓成正比,也就是說手電變暗就是電流變小,是由于電池電壓變小引起,要想增加電流讓手電筒變亮就勢必提高電壓,知道這個道理后再回答標題提出的問題,我們知道了提高電壓才能增加電流,那么多個電池怎樣組合才能提高電壓呢?很顯然就像搭人梯一樣才能把電壓越搭越高,即電池串聯起來,如果所有人并排站立總高度還是一人高,即電池并聯后電壓還是一個電池電壓并沒有增高,所以只有把電池串聯起來才能升高電壓使電流增加。
…… 因為“并聯”是親兄弟!沒有隔核、代溝,不排斥,“電流”(親情)不變;又因為“串聯”是 ** 制度不同,如****和 ** 主義一樣,有我就沒有你,一定要你*我活才罷休或全軍覆沒。就是這么簡單!understand? 電池并聯時金屬態(tài)氫離子的磁力矩相互切割產生的磁場強度沒有“疊加”,串聯的電池金屬態(tài)氫離子的磁力矩切割產生的變化磁場強度“疊加”了(變化的磁場產生電流)。 串聯時,電壓高了,電流自然會增加。
前提是,輸出功率足夠。輸出功率不足時,電流大到一定程度,電池的電壓會下降,甚至燒毀。 為了提供更大功率,采用電池并聯。
因為并聯電路兩端電壓相等,即相同的電池組并聯一樣,兩端電壓等于一節(jié)電池的電壓,而并聯電阻R并=r1*r2/(r1+r2),因為電池相同即r1=r2,R并=1/2r,根據歐姆定律得I=E/R并,所以電流增大 說錯了吧,同樣的外電路,電池并聯電流會增加。
為什么串聯電池可獲得更高的電壓
因為電池產生電壓的原因是電池兩級的電能差,正電荷的電能要高于負電荷。舉個例子,一節(jié)電池正極有4個正電荷,負極有4個負電荷,則兩節(jié)電池因為串聯正極有8個正電荷,負極有8個負電荷,電能差要大于一節(jié)電池的電能差,所以電壓會隨著串聯電池的增加而增大。