Apakah baterai kehilangan tegangan saat baterai habis?

V = IR

Perlawanan tetap sama, dan saya tahu fakta bahwa saya (atau saat ini) berkurang (barang saya berjalan lebih lambat pada baterai lama).

Jadi, bisakah baterai 9 Volt berubah menjadi baterai 1,5 volt?

Kedua efek terjadi saat baterai terkuras. Tegangan sirkuit terbuka turun dan resistansi internal naik. Perhatikan bahwa tegangan rangkaian terbuka secara khusus mengukur hanya tegangan yang dikeluarkan baterai dengan hambatan internal yang dikeluarkan dari persamaan. Itu karena tidak ada arus melalui hambatan itu, maka tidak ada tegangan jatuh di atasnya. Setiap voltmeter yang layak akan memiliki setidaknya 10 MΩ input resistance, yang jauh lebih dari baterai mati bahkan tidak masalah.

Semua yang dikatakan, kimia baterai yang berbeda memiliki karakteristik yang berbeda mengenai kedua parameter ini saat dikeringkan. NiCd dan NiMH memiliki kurva debit yang agak datar setelah periode awal yang singkat. Itu berarti tegangan sirkuit terbuka tidak turun banyak untuk sebagian besar siklus debit bahkan ketika energi yang tersimpan semakin rendah. Baterai ini kemudian menunjukkan penurunan tegangan yang agak curam karena 10% energi terakhir terkuras. Untuk NiMH atau NiCd karena itu, sulit untuk menentukan status muatan hanya dari tegangan.

Kimia lain memiliki kurva pelepasan yang lebih linier (tegangan sebagai fungsi akumulasi Coulomb yang dikeringkan pada arus tetap). Sel-sel karbon-seng kuno lebih seperti ini. Biasanya, ada ketergantungan suhu yang signifikan juga, baik dari segi tegangan dan kapasitas.

Ya, baterai bisa menjadi rumit.

Baterai 9V Anda memang akan memberikan pembacaan tegangan yang lebih rendah ketika habis dan itu bukan hanya karena resistensi internal yang lebih tinggi; Anda dapat membaca 6 atau 7V bahkan dengan DMM impedansi sangat tinggi. Saya tidak yakin Anda bisa serendah 1.5V; peningkatan resistansi internal membuat pada akhirnya Anda hampir tidak dapat menarik energi dari itu lagi, jadi saya berharap bahwa tegangan akan pergi tanpa gejala ke tegangan yang agak lebih tinggi. Meski begitu, 9V yang terkuras hingga 1.5V tidak akan pernah mampu memasok arus yang dapat disediakan baterai 1.5V.

Sebenarnya, resistensi berubah secara dramatis ketika baterai habis. Tegangan akan turun saat digunakan, tetapi dalam banyak aplikasi peningkatan resistansi internal akan membuat baterai tidak dapat digunakan jauh sebelum tegangan berkurang.

Saat baterai habis, tegangan sirkuit terbuka akan turun dan resistansi internalnya akan naik. Kecuali jika baterai hampir mati sama sekali meskipun tegangan rangkaian terbuka akan tetap cukup datar dibandingkan dengan resistansi internal yang tampaknya turun cukup linear (saya membayangkan kimia yang berbeda akan berbeda-beda).
Baterai 9V mungkin dimulai dengan, katakanlah 5 ohm resistansi internal, mencapai lebih dari 100 ohm ketika habis (angka-angka adalah panduan kasar, tidak diteliti dengan tepat). Jika kita mengambil baterai 9V yang cukup kosong (resistansi internal naik menjadi 50 ohm) dan membaca dengan multimeter (beban katakanlah 1 megaohm) kita mungkin membaca sekitar 9V, karena multimeter hampir tidak memiliki beban di sirkuit (misalnya 9 * 1000000/1000050 = 8.99V).
Di bawah beban 500 ohm meskipun akan turun menjadi 9 * 500 / (500 + 50) = 8.18V.
Mungkin tegangan rangkaian terbuka akan berakhir pada katakanlah 7.5V dan resistansi 200 ohm (sekali lagi angka-angka ini hanyalah contoh kasar, Google tidak diragukan lagi akan tahu lebih baik)

Jadi ya tegangan turun karena baterai terbiasa, dan juga resistansi internal naik. Biasanya lebih baik untuk memeriksa baterai di bawah beban untuk mendapatkan ide yang bagus tentang seberapa datar itu.

Tegangan Voc atau rangkaian terbuka tegangan sangat linier dalam penurunan dengan SOC karena baterai adalah kapasitansi yang cukup konstan dengan tegangan muatan. Namun ESR naik tajam melewati 90% SOC dan naik perlahan di bawah 50% SOC kemudian dengan cepat di bawah 10% agak seperti kurva bathtub. Jadi ESR dan arus saat ini dengan memori kapasitansi biaya sekunder dengan ESR lebih tinggi sangat mempengaruhi tegangan baterai yang dimuat dengan SOC. ESR meningkatkan kemiringan dengan arus beban V vs SOC di setiap ujung.

Seperti yang kita ketahui sirkuit Dc diberi nilai dalam VA, produk dari tegangan dan arus yaitu; jika tegangan baterai turun selama proses pemakaian, baterai memiliki pasokan arus tinggi untuk mencocokkan dengan beban VA yang diperlukan, tetapi memiliki tegangan untuk menentukan resistansi internal dari baterai bertambah sehingga baterai tidak mampu memberikan jumlah yang diperlukan saat ini dari beban yang sebenarnya dibutuhkan, sehingga baterai ditemukan habis.

Bukankah aman menggunakan analogi bahwa baterai itu seperti dua pengendara sepeda yang bergabung di bagian bawah dengan sebuah tabung, yang satu berisi air dan yang lainnya kosong. Ketika Anda membuka sirkuit, silinder penuh mencoba lari ke yang kosong. Untuk sementara ketidakseimbangan elektron membuat silinder penuh membuang ke tempat kosong. Setelah sisi mulai menyamakan, tekanan aliran air melambat dan itu seperti tabung (atau resistansi internal) memungkinkan sangat sedikit air untuk menyeberang, menjatuhkan tegangan. Masih ada beberapa tekanan (voltase). Tetapi resistansi rangkaian atau komponen terlalu besar untuk tegangan menjadi efektif

Sangatlah kasar untuk menggunakan V = IR dengan cara yang telah Anda gunakan! ini hanya berlaku untuk arus listrik yang mengalir yang mengalir melalui beban resistif di bawah pengaruh potensial (tegangan). Sekarang tentukan beban resistif, tegangan, dan arus yang Anda gunakan pada hukum Ohm pada:

• Apakah itu: V adalah tegangan baterai, R adalah hambatan atau beban eksternal, dan saya adalah arus yang lewat. maka ini tidak ada hubungannya dengan tegangan baterai yang lebih rendah karena dikonsumsi.
• Apakah itu: V adalah tegangan baterai, R sebagai hambatan internal baterai, dan saya sebagai arus yang disuplai oleh baterai ke beban eksternal? Menerapkan hukum Ohm di sini dapat memberi tahu kita bahwa voltase yang dibaca di terminal baterai semakin rendah jika arus yang disuplai oleh baterai meningkat.

Adapun tegangan baterai semakin rendah seiring dengan semakin rendahnya keadaan pengisian baterai (semakin banyak kita mengonsumsi baterai), hal ini terkait dengan perubahan bahan kimia yang benar-benar menghasilkan tegangan, yaitu elektroda yang dicelupkan ke dalam elektrolit. Artinya, elektroda kehilangan elektron bebas ekstra.

Tingkat dan perilaku bagaimana perubahan voltase berkenaan dengan kondisi pengisian tergantung pada kimia baterai dan bukan pada hukum listrik. Sebagai contoh, inilah perbandingan antara bentuk penurunan tegangan baterai Alkaline dibandingkan dengan baterai NiMh karena baterai sedang dikonsumsi ( sumber ):

perhatikan bahwa ketika saya menyebutkan "tegangan baterai", maksud saya tegangan rangkaian terbuka, yang tidak ada arus yang mengalir melalui baterai. Resistansi internal tidak berpengaruh apa pun pada tegangan ini.