Зачем нам нужно прикладывать нагрузку к аккумулятору при проверке его напряжения?
До сих пор я проверял емкость батареи с помощью мультиметра и просто подключал щупы к положительной и отрицательной стороне батареи, что кажется неправильным.
Но почему это? Почему нам нужно тестировать аккумуляторы под нагрузкой и почему мы не можем просто проверить напряжение без нагрузки?
Вам нужно поставить нагрузку на батарею, чтобы увидеть, остался ли в ней заряд.
Без нагрузки он может показывать приемлемое напряжение, но когда вы действительно пытаетесь его использовать, напряжение падает, потому что батарея почти разряжена.
Таким образом, чтобы убедиться, что батарея действительно пригодна к использованию, вы должны измерить напряжение, когда батарея подключена к нагрузке. Так:
Разряженный аккумулятор, без нагрузки, 1,4 вольта
Разряженная батарея, нагрузка 100 Ом, 1,0 Вольт
Хороший аккумулятор без нагрузки, 1,5 вольта
Хорошая батарея, нагрузка 100 Ом, 1,4 Вольта
Эти цифры являются репрезентативными — НЕ используйте их для фактического измерения ваших батарей. Проверьте напряжение исправной батареи без нагрузки, затем проверьте напряжение исправной батареи под типичной нагрузкой. Используйте эту типичную нагрузку для тестирования других аккумуляторов. Другими словами, определите эквивалентное сопротивление для нагрузки и используйте резистор этого значения в своем тесте.
Довольно много химических элементов аккумуляторов, если оставить их в покое, повысят напряжение на их клеммах. Но за ним может не быть никакой емкости, и он упадет, как только вы попытаетесь его использовать. Таким образом, к батарее подключается нагрузка, чтобы убедиться, что она действительно полезна.
По мере того, как типичные щелочные и другие батареи выходят из строя или разряжаются, они приобретают большее внутреннее сопротивление. При отсутствии нагрузки или очень небольшой нагрузке можно сказать, что существует делитель напряжения, образованный внутренним сопротивлением и внешней «нагрузкой» с высоким сопротивлением. Высокое внешнее сопротивление покажет высокое или полное падение напряжения. При хорошей внешней нагрузке, низком сопротивлении внутреннее сопротивление батареи будет испытывать большее падение напряжения, а это означает, что внешнее напряжение будет ниже.
Чтобы добавить практический пример...
Вы когда-нибудь находили старый фонарик (особенно с лампой накаливания), включали его и думали, что батарейки в порядке, только чтобы увидеть, как он тускнеет и, возможно, выключается через несколько секунд? Или, может быть, моторизованная игрушка?
Когда батареи не заставляют выполнять какую-либо работу, активных химических веществ может быть достаточно для повышения напряжения почти до нового уровня, но недостаточно для поддержания этого напряжения под нагрузкой. Как только вы перестанете их использовать, напряжение снова постепенно поднимется.
Идеальный мультиметр в режиме проверки напряжения не потребляет ток, поэтому вы не проверяете способность батареи поддерживать напряжение во время работы. Ни один мультиметр не идеален, но даже дешевый потребляет мало тока.
Это не так хорошо работает со светодиодами или другими объектами на основе полупроводников, потому что они имеют относительно ровную производительность в «хороших» диапазонах напряжения, а затем просто останавливаются, когда они опускаются ниже определенного порога.
PS мА и мАч
Ток (измеряемый в амперах, миллиамперах и т. д.) является мерой того, насколько быстро электроны проходят через цепь.
Емкость (измеряемая в «Ампер-часах», «Миллиампер-часах» и т. д.) является мерой того, как долго устройство накопления энергии может подавать определенный ток.
Грубо говоря, батарея емкостью 1000 мАч может выдавать 1000 мА в течение 1 часа или 1 мА в течение 1000 часов. Однако реальность немного сложнее. Аккумуляторы намного лучше выдают 1 мА, чем 1000 мА (1 ампер). Вам будет трудно заставить батарею на 1000 мА выдавать 10 А в течение 6 минут без взрыва.
Матиас
JRE