Verschiedene Batterien parallel geschaltet

Wenn wir 2 Batterien haben, eine von EMK x und die andere von EMK y, und wir sie in Reihe schalten, erhalten wir eine effektive EMK von x+y.

Aber was ist, wenn wir sie parallel schalten, wie berechnet man jetzt die EMK?

Antworten (3)

In der idealen Schaltungstheorie führt die Parallelschaltung zweier Spannungsquellen zu einer inkonsistenten Gleichung, z. B. eine parallel geschaltete 3-V- und 2-V-Quelle durch KVL ergibt die Gleichung: 3 = 2.

In der realen Welt sind Batterien keine idealen Spannungsquellen; Batterien können einen begrenzten Strom liefern und die Spannung über der Batterie hängt tatsächlich von dem gelieferten Strom ab. Dies wird als Reiheninnenwiderstand dargestellt.

Daher muss der Schaltplan für die beiden parallel geschalteten Batterien die Innenwiderstände enthalten, die konsistente Ergebnisse liefern.

Die Quintessenz ist, dass eine der Batterien die andere mit Strom versorgt und es möglich ist, dass eine oder beide Batterien beschädigt werden und möglicherweise gewaltsam.

Können die Batterien beschädigt werden, wenn es sich um Akkus handelt?
Ja, imho kann es. (Stellen Sie sich vor, Sie laden eine 1,5-V-Batterie mit einer 12-V-Versorgung.) ( :

Sie sollten nicht verschiedene Batterien parallel schalten.

Wenn Sie dies tun, entlädt sich die Batterie mit der höchsten Spannung in die andere, bis sie die gleiche Spannung haben. Wenn die zweite Batterie (die mit niedrigerer Spannung) wiederaufladbar ist, wird sie von der ersten aufgeladen, wieder, bis die beiden die gleiche Spannung haben. In diesem Fall liegt die Endspannung zwischen den beiden Startspannungen.

Der Strom, der während dieses Vorgangs zwischen den Batterien fließt, ist ziemlich hoch: Er ist gleich der Differenz zwischen den beiden Spannungen dividiert durch die Summe der Innenwiderstände der Batterien:

ich = ( v 1 − v 2 ) / ( R 1 + R 2 )

Dieser Strom kann eine oder beide Batterien beschädigen.

Vielen Dank für die hilfreiche Antwort. Um die Frage zu ergänzen, was passiert, wenn wir eine Diode hinzufügen, um zu verhindern, dass Strom von der Hochspannungsbatterie zur Niederspannungsbatterie fließt? Was wäre in diesem Fall die EMK?
@Ramast Wenn Sie dies tun, wird die Niederspannungsbatterie überhaupt nicht verwendet, bis die höhere Batterie so weit entladen ist, dass ihre Spannung gleich oder kleiner als die der niedrigen Batterie plus der Durchlassspannung der Diode ist (ca. 0,7 V ). Bis dahin ist die EMK im Stromkreis einfach die der Batterie mit höherer Spannung.
@anonymer Benutzer Bezüglich Ihrer abgelehnten Bearbeitung: Wenn Sie 2 Batterien miteinander verbinden, wird eine Spannung zwischen den beiden erzeugt - das heißt, wenn beide die Erfahrung überleben. Die tatsächliche Spannung hängt hauptsächlich von ihren Innenwiderständen ab

Die anderen Antworten sind gut (insbesondere die Gleichung I = (V1 - V2) / (R1 + R2), die wir verwenden werden), aber ich wollte Ihnen nur ungefähre Schätzungen einiger Zahlen geben, die Sie erwarten können. Stellen Sie sich vor, Sie würden dies mit einer 9-V-Batterie und einer 1,2-V-AA-Batterie tun , dann:

V1 - V2 = 7.8V

Für Innenwiderstände ist es schwierig, im Feld ungefähre Zahlen zu nennen, aber basierend auf diesem hervorragenden Dokument von Energizer werden Sie höchstens Innenwiderstände von 1,0 Ohm sehen. Bei Raumtemperatur sieht man eher Widerstände um 0,1 Ohm. Wenn wir nun davon ausgehen, dass die Innenwiderstände bei beiden Batterien ungefähr gleich sind, dann können wir sagen:

R1 = R2 (given)
I = (V1 - V2) / (2R1)

Was wir nun für die beiden möglichen Innenwiderstände verwenden:

I(R1 = 1.0) = 7.8 / 2 = 3.9A
I(R1 = 0.1) = 7.8 / 0.2 = 39A

Wie Sie sehen können, werden also sehr schnell irgendwo zwischen 3,9 und 39 Ampere Strom erzeugt. Mit p = vi können wir dann sehen, dass:

P(R1 = 1.0) = 30.42W
P(R1 = 0.1) = 304.2W

Das ist eine Menge Energie, die sehr schnell in einem sehr kleinen Paket freigesetzt wird. Aus diesem Grund ist es wahrscheinlich nicht unerwartet, solche heftigen Ergebnisse zu sehen. Mit all dieser Hitze werden Sie Ihre Batterien ziemlich schnell zum Kochen bringen.

PS Ich mache das nur, indem ich sehr schnell aus dem Kopf schlage, aber die groben Zahlen machen für mich Sinn. Ich hoffe, dies hat dazu beigetragen, ein besseres visuelles Gefühl dafür zu vermitteln, was mit den schlechten Batterien passiert, wenn Sie dies tun.

Sie werden 39A nicht so fließen sehen, weil das Erhitzen den Widerstand der Batterien schnell erhöht.
Obwohl ich Ihnen zustimme, ist das nicht das, was das Dokument von energiser sagt. :) Was kontraintuitiv ist.
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