内容正文:
电池组的连接
§2-4
1.熟悉串联电池组的特点及适用场合。
2.熟悉并联电池组的特点及适用场合。
学习目标
第二章 简单直流电路
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由于每一节电池的电源电压和所能提供的电流都是一定的,因此当实际应用中需要更高的电压和更大的电流输出时,就需要将几个电池连接在一起使用,这就是电池组。
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实际当中,由于电池的额定电压一般都偏低,往往不能满足负载额定电压的要求,这时就需要将多个电池串联起来使用,称为串联电池组。
一、串联电池组
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E总=nE1
r总=n r1
因此,串联电池组适用于输出电流不太大,而输出电压要求较高的场合。
串联电池组所能提供的电流为 :
设串联电池组中每个电池的电动势都是 E1,内阻都是r1,则串联电池组的总电动势和总内阻分别为:
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串联电池组的应用:
串联电池组在电动车上应用极广。如现在电动车所用蓄电池多为每节可提供12V电压的电池。若电动车的电动机需要36V电压,则需串联3节电池;若电动车的电动机需要48 V电压,则需串联4节电池。另外,手电筒、便携式收音机等的电池也都采用串联电池组。
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一般情况下,当使用时间过长引起串联电池组电压过低时,应同时更换其中的全部电池。若只更换其中一节电池,会产生什么后果?若安装时其中一节电池的极性装反,会产生什么后果?
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由于每个电池的输出电流是一定的,往往不能满足实际应用中负载额定电流的要求,这时就需要将多个电池并联起来使用,称为并联电池组。
二、并联电池组
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设并联电池组中每个电池的电动势都是E1,内阻都是r1,则并联电池组的总电动势:
E总=E1=E2=E3=……=En
并联电池组的总内阻为:
并联电池组所能提供的电流为:
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可见,并联电池组适用于每个电池的电动势能够满足负载所需的电压,而单个电池的输出电流小于负载所需的电流的情况。
电池并联使用时,要求各个电池的电动势必须相等、内阻也相等。
新、旧电池一般不要并联使用。同时要注意电池的极性不能接错,否则将损坏电池。
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如果负载需要的电压和电流都大于单个电池的电压和输出电流,你知道该怎么办吗?
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三、混联电池组
实际中当需要电源的电压较高且电流较大时,就会用到混联电池组。
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假设下图中每节电池的电动势E1=1.5V,内阻r1=0.1Ω,则根据电池串并联的特点,可求出该混联电池组的总电动势为:
E=3E1=3×1.5=4.5 V
混联电池组的总内阻为:
r=r1=0.1Ω
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某用电器的额定电压为6 V,额定电流为0.25A。现用电池组为该用电器供电。已知每节电池的电动势为1.5V,额定输出电流为0.3A。问应选用几节电池,做怎样的连接才能满足要求?
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课堂小结
1. 串联电池组适用于输出电流不太大,而输出电压要求较高的场合。
2. 并联电池组适用于每个电池的电动势能够满足负载所需的电压,而单个电池的输出电流小于负载所需的电流的情况。
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