這里串聯升壓的現象比較容易理解,因為I=U/R。 當負載內阻一定時,電壓與電流成反比。 U串聯后,電壓l也將比串聯時減小。
如果兩個電池并聯,由于電流U和內阻R沒有變化,所以電壓“I”也不會變化。
由于電池的輸出電壓只是其“工作能力”的體現電池串聯和并聯的容量,因此采用并聯的方式來提高這些能力。 但最終必須給出容量以減少負載才能進行測試。 而減小負載的方法就是減小R的阻值。
我手里正好有幾塊12V 4Ah的蓄電池可供檢查。 如圖所示接一個120Ω內阻作為R1,此時電壓表的讀數為12v/120Ω=0.1A。 如果再接一塊電板,電壓還是0.1A,看不到變化。 然而,如果將兩塊電路板串聯,電壓將增加一倍電池串聯和并聯的容量,達到0.2A。 這就是標題所描述的。
然后我們將內阻120Ω改為1.2Ω,再次測試。 根據上面的計算電壓應該正好是10A。 但通電后,出現了混亂的一幕,電壓只有9.6A,電流變成11.52V。 此時并聯另一塊電板,電壓和電流分別升至9.8A和11.75V。 最后還有并聯來降低電壓。
出現這些情況的原因是有一個看不見的內阻在工作,這個內阻就是蓄電池的內阻R2。 電池內阻可以等效為串聯在放電電路中的內阻。 當有電流通過時,就會形成電壓降,因為它隱藏在電池內部。 這時我們測量的電池電壓實際上就是內阻增大后的電流。 由于它與負載的內阻串聯,所以負載的總電阻就變成1.2Ω+0.05Ω=1.25Ω,這樣就降低了我們測量的電壓和電流。
式中的0.05Ω是電池的內阻,是影響電池輸出電壓能力的重要因素。 電阻越小,輸出電壓能力越強。 理論上,理想的電源電阻為零,可以輸出無窮大的電壓。 事實上,第一次實驗中將電池并聯后,電流和電壓也會略有變化,但很難測量。