作业帮新旧电池为什么不能一起用?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/11 04:21:34
新旧电池为什么不能一起用?
新旧电池为什么不能一起用?
新旧电池为什么不能一起用?
手电筒里的电池用一段时间,灯泡会逐渐变暗,这时就需要更换新的电池.有的人舍不得把旧电池扔掉,装上一节新电池再搭配上一节旧电池,以为这样可以充分利用旧电池.
真是这样吗?我们不妨做个实验.用一节新电池一节旧电池或者用三节旧电池串联起来使用,结果你会发现灯泡比用两节新电池时要暗得多.为什么呢?用我们学过的电学知识就能解释了.
原来电池的两极间有一定的电压,如果我们用伏特计量一量,就可知道,干电池的电压是1．5伏.电池的内部是一些导电的物质,它们有一定的电阻,叫做电池的内电阻,新电池的内电阻比较小,大约0．5欧姆.我们可以用图2－8虚线框内的部分表示一节电池,为了便于说明问题,把内电阻画在电池外面了.电池在使用过程中,两端的电压在逐渐降低,而它的内电阻却逐渐增大.
假设我们用两节新电池串联给灯泡供电,这时两节电池的总压为E1＝2×1．5＝3伏；两节电池的总电阻为R内1＝2×0．5＝1欧；若灯泡的电阻为R灯＝0．3欧,那么电路中的电流 ,灯泡两端的电压为U灯1＝I1R灯＝0．3×9伏＝2．7伏,灯泡消耗的电功率P灯1＝I1U灯1＝0．3×2．7瓦＝0．81瓦.
如果改用一节新电池与一节旧电池串联供电.假设旧电池的电压降为E2＝1．2伏,内阻增大为10欧姆,仿照以上计算可知,这时电路中的电流变为,灯泡两端的电压为U灯2＝I2R灯＝0．138×9伏＝1．24伏,灯泡上获得的功率为P灯2＝I2U灯2＝0．138×1．24瓦＝0．17瓦.大约只是两节新电池供电时的功率0．81瓦的五分之一.所以灯泡暗.这是因为旧电池的内电阻大,大部分能量消耗在电池的内电阻上,使电池发热,白白地消耗了能量.因此,新旧电池不宜搭配使用.
电池用旧了，由于一系列化学原因，电动势会稍有下降，内阻会明显增加，这样的电池若与新电池混用，弊端很多。现以一节新电池（E1=1.5V,r=1Ω）与一节旧电池（E2=1.4V,r2=5Ω）混用，给一只3V/3W灯供电为例作一分析：
若两节电池串联供电时，见图1。
R1=■=■=3Ω（灯负载电阻）
单用一节新电池供电时，电流为I1，
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电池用旧了，由于一系列化学原因，电动势会稍有下降，内阻会明显增加，这样的电池若与新电池混用，弊端很多。现以一节新电池（E1=1.5V,r=1Ω）与一节旧电池（E2=1.4V,r2=5Ω）混用，给一只3V/3W灯供电为例作一分析：
若两节电池串联供电时，见图1。
R1=■=■=3Ω（灯负载电阻）
单用一节新电池供电时，电流为I1，
I1=■=■=0.375A
新旧电池串联供电时电流为I2，
I2=■=■=0.322A,说明混用电池小，此时落在旧电池内阻上的电压降为Vr2,Vr2=r2·I2=5×0.322=1.61V＞E2，它说明旧电池对电路的贡献小于它的消耗，这就是新旧电池串用灯，往往灯亮度更暗的原因。
用两节电池并联供电见图2，依基尔霍夫定律有：
I1=（r1+RL）+I2RL=E1
I2=(r2+RL)+I1RL=E2则：
4I1+3I2=1.5 3I1+8I2=1.4可得：
I1=0.339A I2=0.048A
IL=I1+I2=0.387A
以上数据说明，新旧并联供电时，旧电池提供的电流很小很小，通过灯的电流比单用新电池相差很小（0.387A-0.375A=0.012A）,更为严重的是，一旦停止对外供电，即断开电键K，二电池自成回路，新电池将向旧电池供电，其电流为I。
I=■=■=0.017A,即将有20mA的等效自放电电流，按电池容量为3A时计算，放电时间为T，T=■=176H=7天，即1周后新电池将放电殆尽。总之，新旧电池混用，不管串联还是并联，弊端很多，所以新旧电池不应混用。
简单的说就是旧电池的端电压比较低而新电池的端电压比较高接在电路中不但会消耗新电池的电力造成不必要的浪费而且还容易造成漏液损坏用电器
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