作业帮新旧电池为什么不能一起用?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/01 06:27:50
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.
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.