Wenn ich eine AA-Batterie kurzschließe, habe ich beobachtet, dass ihre Spannung um ein paar hundert Millivolt abfällt, und wenn ich den Kurzschluss unterbreche, beginnt sich ihre Spannung mit abnehmender Geschwindigkeit "aufzufüllen".
Was ist der Grund für dieses Verhalten?
Wenn Sie die Batterie wirklich kurzschließen, ist ihre Spannung per Definition 0.
Es scheint, Sie sprechen über die Batteriespannung kurz nach Missbrauch, wie Kurzschluss. Batterien arbeiten mit chemischen Reaktionen, die nicht sofort ablaufen. Bei starker Belastung, z. B. bei einem Kurzschluss, pumpt die Batterie so viel Ladung herum, wie sie nur kann. Intern wird die Ladung durch Ionen bewegt, die sich physisch durch einen Elektrolyten bewegen. Unter starker Belastung können verschiedene Dinge passieren, die einem effizienten Akkubetrieb im Wege stehen. Einige dieser Dinge sind dauerhaft, andere können sich nach einiger Zeit erholen, damit sich die Dinge im Inneren der Batterie verteilen. Aus diesem Grund ist die Leerlaufspannung unmittelbar nach Missbrauch niedriger, erholt sich danach jedoch normalerweise etwas mit der Zeit.
Wenn Sie sich fragen, warum die Spannung einer Batterie unter Last sinkt, dann ist die Antwort teilweise der Innenwiderstand. Ein sehr vereinfachtes Modell einer Batterie ist eine Festspannungsquelle mit einem Widerstand in Reihe, auch bekannt als Thevenin-Quelle. Selbst wenn die Spannungsquelle auf dem gleichen Pegel bleibt, sinkt die Klemmenspannung mit dem Strom, da der Abfall über dem Widerstand mit dem Strom ansteigt.
Es gibt auch wieder chemische Einflüsse, sodass die Spannungsquelle auch nicht fest bleibt. Mit zunehmendem Alter der Batterie sinkt sowohl die Spannungsquelle als auch der Innenwiderstand.
Batterien sind kompliziert.
Wenn ich eine AA-Batterie kurzschließe, habe ich beobachtet, dass die Spannung um ein paar hundert Millivolt abfällt
Wenn Sie eine Batterie kurzschließen, erzeugt sie an den Klemmen null Volt. Wenn Sie stattdessen die Batterie stark belasten, erzeugt sie eine deutlich niedrigere Klemmenspannung, da Sie nicht erwarten können, dass eine Batterie unendlich Strom liefern kann.
Jede reale und praktische Spannungsquelle hat einen inneren Serienwiderstand (auch ein bisschen Induktivität). Es ist der Innenwiderstand, der den Kurzschlussstrom begrenzt. Bei jeder Last bildet dieser Innenwiderstand mit dem Lastwiderstand einen Potentialteiler und die Klemmenspannung sinkt.
In Bezug auf die Spannung, die nach einem Kurzschluss "langsam" auf ihren vollen Wert zurückkehrt, handelt es sich um einen chemischen Prozess in der Batterie, und ein Kurzschluss führt zu einer Überlastung dieses chemischen Prozesses, und die Wiederherstellung dauert einige Zeit.
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Daniel Torke