バッテリー抵抗–温度と式

バッテリーは、私たちが依存し、定期的に使用するようになったガジェットです。これらの有用なデバイスは、化学反応を電気エネルギーに変換します。私たちは毎日さまざまなガジェットでバッテリーを使用しています。おそらく、懐中電灯、車、ビデオゲームのコントローラー、時計、子供のおもちゃなどで電池を使用するようになるでしょう。

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バッテリーが異なれば、低温または高温の影響も異なります。したがって、どのタイプのバッテリーでも、通常は内部抵抗があります。内部抵抗は温度変化に伴って変化します。これとは別に、バッテリーの内部抵抗は、その容量、サイズ、年齢、化学的性質、セパレーター効率、および放電率にも依存します。

この記事では、バッテリーの抵抗と温度について説明します。また、バッテリー抵抗の計算と式についても見ていきます。始めましょう。

バッテリー抵抗対温度

内部バッテリー抵抗は、バッテリー内の電流の流れに対する反対として定義されます。バッテリーの内部抵抗に影響を与える2つの基本的なコンポーネントがあります。これらは、総実効抵抗を構成する電子抵抗とイオン抵抗です。

イオン抵抗は、さまざまな電気化学的要因によるバッテリー内の電流の流れに対する抵抗として定義できます。電解質の導電率、電極の表面積、イオン移動度などの要因。イオン抵抗と分極効果は、電子抵抗よりもゆっくりと発生します。一方、電子抵抗率は、電池を構成する実際の材料の抵抗率であり、電池同士の接触の程度です。金属カバーや内部コンポーネントなどの材料は、電子抵抗を非常に迅速に発生させる可能性があります。このような反応は、バッテリーに負荷がかかってから数秒以内に見られます。

電池の温度が上がると、電池の内部抵抗は低くなります。放電中にも抵抗が上昇します。これは、使用されているバッテリー内の活物質が原因です。この放電中の変化率は一貫していないことに注意してください。放電の深さ、バッテリーの化学的性質、バッテリーの使用年数、排出速度など、その他の要因が放電速度に影響を与えます。

低温は、バッテリー内で発生する電気化学反応を遅くするため、バッテリーにも影響を与えます。電解液中のイオン移動度が低下し、温度が下がると内部抵抗が上昇します。これにより、分子の平均運動エネルギーが減少するにつれて拡散が遅くなる傾向があるため、供給される電流が少なくなります。したがって、温度が低下または低下し続けると、バッテリー内の金属抵抗は低下し続けますが、化学的効果と比較して効果は小さくなります。

バッテリー抵抗の計算

バッテリーの抵抗を計算する前に、まずオームの法則を理解しておく必要があります。オームの法則は、電流、電圧、および抵抗の間のDC電気回路の主要な関係を説明するために使用されます。オームという名前は、ドイツの物理学者、ジョージオームに由来しています。これは1827年に発見され、公開されました。したがって、オームの法則によれば、電流は2点間の導体を通過するときに、2点間の電圧に正比例します。

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法則をよりよく理解するために、オームの法則の三角形を使用してバッテリー抵抗を計算します。この三角形は、電気回路に存在する3つの主要コンポーネント間の関係を表しています。これらは、ボルト単位の電圧（V）、アンペア単位の電流（I）、およびオーム単位の抵抗（R）です。

バッテリーの内部抵抗を知りたい場合は、測定値を取得することを強くお勧めします。これは、開回路とバッテリーを負荷に接続した状態で行います。この方法で正しい読み方が保証されます。バッテリーの抵抗を計算するには、電流と電圧を使用して抵抗を計算するオームの法則の式を使用します。したがって、抵抗を計算するときは、電圧をアンペアで割ります。あれは; R = V / I

たとえば、最大電圧が4.2Vで電流制限が20Aのバッテリーが与えられた場合です。ここでは、19Aを使用して1Aのマージンを取得します。計算は次のようになります。

R = 4.2V / 19A

R = 0.22

0.22は、20Aバッテリーの安全な下限です。それはそれが爆発することを恐れることなくバッテリーの最低電流制限を提供します。

バッテリー抵抗式

バッテリーの内部抵抗は、バッテリーの効率を定義する最も重要な要素の1つです。先に述べたように、内部抵抗は電流の流れによって引き起こされる反対の量です。この抵抗は通常、バッテリーとセル内を流れる電流への応答としてバッテリーとセルによって提供されます。私たちは通常、バッテリーの内部抵抗をオームで計算して測定します。

一般的な式を使用して、バッテリーの内部抵抗を簡単に計算できます。使用する最も簡単な式は次のとおりです。

E = I（r + R）

それによって;

eは起電力です

私は現在です

Rとrは、両方の端子間の内部抵抗を表します。

バッテリーの内部抵抗を計算する前に、まずバッテリーの端子間にある可能性のある電位差を考慮してください。バッテリーの端子を負荷に接続すると、バッテリーの内部抵抗を簡単に見つけることができます。

バッテリーの内部抵抗を計算するときに使用する別の式もあります。次の式を使用できます。e– V = Ir

この式は、バッテリー内の抵抗と電流の値を計算するときに電圧と起電力が与えられるときに使用されます。

これとは別に、式（e – V）/ I = rを使用することもできます。バッテリーの端子の1つに対する抵抗を計算するときは、主にこの式を使用します。したがって、内部抵抗を計算するための式を探すときは、特定の状況に合うようにそれを再生成する必要があります。最初に、上記のすべての数式について少なくとも2つの値を知っている必要があります。

結論

上記の式から、電力、電流、およびバッテリーの抵抗を計算できます。また、コイルが消費する電流とワット数を計算することもできます。バッテリー抵抗が増加すると、電流と電力が減少することに注意することが重要です。抵抗が減少すると、電流と電力が増加します。これらの効果と、バッテリーの連続放電率から低い抵抗が得られることを知っていると、安全なバッテリーの取り扱いを練習し、コイルの電力を調整することができます。