22 Jahre Batterieanpassung
Mar 23, 2021 Seitenansicht：259
Die ideale Batterie bezieht sich auf eine Anordnung von Kondensatoren in paralleler oder in Reihe versorgter ungestörter Potentialdifferenz über. Die Natur einer idealen Batterie kann anhand des folgenden Beispiels leicht verstanden werden. Wenn eine ideale Batterie mit einem Kurzschluss mit einem Widerstand von 0 Ω verbunden ist, kann dem Stromkreis eine unendlich große Strommenge zugeführt werden. Während bei einer Anordnung mit offenem Stromkreis kein Strom fließt, obwohl die Batterie die Kapazität zur Versorgung hat. Es ist offensichtlich, dass dort leitend ist, dass das Medium zum Stromfluss benötigt wird. In einem praktischen Fall hat jeder Leiter einen Widerstand, der dem Stromfluss durch ihn widersteht. Letztendlich führte dies zum Erwärmungseffekt.
Daher tritt bei einer idealen Batterie kein Potentialabfall innerhalb der Batterie auf. Das heißt, die Batterie fügt dem Stromkreis keinen Widerstand hinzu. Die Klemmenspannung wird nicht beeinträchtigt. Und wir können sicher sein, dass die Spannung der idealen Batterie gleich der Summationspotentialdifferenz über jeden in der Batterie vorhandenen Kondensator ist. Der einzige Widerstand wird von außerhalb der Batterie angeboten.
In einer echten Batterie, sagen wir eine Voltaikzelle, hat sie aufgrund des Elektrolyten oder der darin vorhandenen Elektroden einen gewissen Innenwiderstand. Wenn die Größe der Batterie groß ist, ist die Elektrode umso größer, je größer die Kontaktfläche ist, je größer die Kontaktfläche ist, desto geringer ist der Innenwiderstand. Der Widerstand kann bis zu einem gewissen Grad minimiert, aber nicht neutralisiert werden.
Normalerweise wird die Last oder der Widerstand auf zwei Arten verbunden, und diese beiden Schaltungsanordnungen sind Reihen- und Parallelkombinationen. Wenn verschiedene Widerstände parallel zu einer idealen Batterie geschaltet werden, können wir sicher sein, dass die Potentialdifferenz über jeden Widerstand gleich ist, während der Stromfluss durch jeden unterschiedlich sein kann. Diese Stromänderung kann durch das Ohmsche Gesetz geregelt werden. Das Joule'sche Gesetz der Erwärmung kann die Variation der Verlustleistung in jedem Widerstand erklären.
In paralleler Kombination ist der äquivalente Widerstand die reziproke Summe der einzelnen Widerstände. Daher ist der Ersatzwiderstand der kleinste in der Schaltung angeschlossene Widerstand. Ein Hauptvorteil der Parallelschaltung besteht darin, dass sie die Zuverlässigkeit des Systems erhöht.
Wenn zwei oder mehr Widerstände über eine Potentialdifferenz parallel geschaltet sind?
Eine parallele Kombination von elektrischen Widerständen kann hergestellt werden, indem negative Pole von mehr als einem Widerstand mit dem negativen Anschluss einer Batterie verbunden werden, und andererseits werden positive Pole der Widerstände mit der positiven Anschlussbatterie verbunden.
Wenn zwei oder mehr Widerstände parallel geschaltet werden, wird beobachtet, dass zwischen den einzelnen Widerständen ein gewisser Potentialabfall auftritt, der mit Sicherheit gleich der Potentialdifferenz der Batterie ist. Während der Gesamtstromfluss durch den Stromkreis gleich der Summe jedes Stromflusses durch einen einzelnen Widerstand ist. Nach dem Ohmschen Gesetz fließt im Stromkreis ein anderer Strom, um den gleichen Potentialabfall über jeden einzelnen Widerstand aufrechtzuerhalten. In paralleler Kombination wird der äquivalente Gesamtwiderstand verringert. Dies führt dazu, dass der elektrische Strom durch den Stromkreis hoch ist, da vollelektrische Geräte, die parallel geschaltet werden, weniger Strom verbrauchen.
Wenn Widerstände parallel geschaltet sind, ist der Strom durch jeden Widerstand?
Bei einem parallelen Widerstand gibt es eine Reihe von Pfaden, auf denen der Strom zugeführt werden kann. Dieser Strom fließt möglicherweise nicht durch den gesamten Widerstand, da der Widerstandswert jedes Widerstands die in diesem Widerstand fließende Strommenge bestimmt. Es wird beobachtet, dass der Gesamtstrom I gleich der Summe der getrennten Ströme durch jeden Zweig der Kombination ist. Der äquivalente Widerstand kann berechnet werden, wenn der Kehrwert einer Gruppe von Widerständen, die in paralleler Kombination verbunden sind, und sein Wert gleich der Summe der Kehrwerte des einzelnen Widerstands ist.
In einem praktischen Szenario entziehen verschiedene elektrische Geräte der Batterie eine unterschiedliche Strommenge. Bei paralleler Kombination ist die Potentialdifferenz zwischen den Widerständen gleich und diese Stromschwankungen werden entsprechend dem Widerstand verteilt. Während in Reihenschaltung alle Geräte den gleichen Strom ziehen. Im Falle eines Fehlers in einem der parallel geschalteten Geräte hat dies sicherlich keine Auswirkungen auf die Funktionsweise anderer Geräte.
Wenn ungleiche Widerstände über eine Batterie in Reihe geschaltet sind?
Es wird beobachtet, dass immer dann, wenn ungleiche Widerstände über eine Batterie in Reihe geschaltet werden, der gleiche Strom in jedem Teil der Schaltung oder durch jeden Widerstand fließt. Während die Gesamtpotentialdifferenz über eine Kombination von Widerständen in Reihe gleich der Summe der Potentialdifferenz über die einzelnen Widerstände ist. Wenn mehrere ungleiche Widerstände in Reihe über eine Batterie geschaltet werden, entspricht der Widerstand der kombinierten Anordnung der Summe der einzelnen Widerstände.
Die obige Schlussfolgerung ergibt sich aus dem Ohmschen Gesetz. Nach dem Ohmschen Gesetz ist der Stromfluss durch einen Widerstand mit geringerem Widerstand stärker ausgeprägt. Es wird jedoch ein alternativer Pfad bereitgestellt, weshalb der gleiche Strom durch jeden Widerstand fließt, obwohl sein Widerstand nicht der gleiche ist.
Gemäß dem Joule'schen Heizgesetz entspricht der Wärmeverlust über die Batterie der Summe der Wärme, die durch jeden Widerstand abgegeben wird. Je höher der Widerstand, desto mehr Leistung wird durch ihn abgeführt. Die Potentialdifferenz über die Batterie in Reihe wird auf die gleiche Weise wie die Energieverteilung geregelt. Die Gesamtpotentialdifferenz ist gleich dem Summenpotentialabfall über jedem Widerstand. Je höher der Widerstandswert, desto höher ist der Potentialabfall durch diesen speziellen Widerstand.
Da in einer Reihenkombination von Widerständen der Strom durchgehend gleich ist. Daher ist es aufgrund des unterschiedlichen Strombedarfs für einen ordnungsgemäßen Betrieb praktisch nicht möglich, eine Glühbirne, eine elektrische Heizung oder ein anderes elektrisches Gerät in Reihe zu schalten, da sonst der elektrische Draht schmelzen kann. Ein weiterer Nachteil einer Reihenkombination besteht darin, dass beim Trennen einer elektrischen Komponente nach ihrem Ausfall der gesamte Stromkreis unterbrochen wird und keine der anderen Komponenten funktioniert.
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