电池电阻及其测量
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蓄电池内阻标准值蓄电池是一种储存电能的装置,广泛应用于各个领域,包括汽车、电动车、太阳能系统等。
蓄电池的性能与其内部电阻密切相关,而蓄电池内阻的标准值对于其性能和寿命具有重要影响。
本文将介绍蓄电池内阻及其标准值的相关知识。
1. 蓄电池内阻的定义蓄电池内阻(Internal Resistance)是指蓄电池在放电或充电过程中,电流通过蓄电池内部时所遇到的电阻。
蓄电池内阻由多个因素决定,包括电池材料、电池结构、电极材料、电解液浓度等。
蓄电池内阻的大小会影响蓄电池的放电效率、充电效率和储能性能。
较低的内阻可以提高蓄电池的能量转换效率,减少能量损耗。
另外,较低的内阻还可以减少蓄电池的自放电速率,延长其寿命。
2. 蓄电池内阻的测量方法通常使用交流内阻测量法来测量蓄电池的内阻。
该方法利用了交流信号通过电池时会产生电压降,从而可以推算出蓄电池的内阻。
测量时需要先将蓄电池完全充满,然后根据不同频率的交流信号进行测量,最后根据测得的电阻值计算出蓄电池的内阻。
3. 蓄电池内阻的标准值蓄电池内阻的标准值是根据各种应用需求和标准制定的。
以下是一些常见蓄电池内阻的标准值:•汽车蓄电池:汽车蓄电池的内阻标准值通常在20-60毫欧姆范围内。
内阻较低的蓄电池可以提供更大的启动电流,适用于大功率要求的汽车启动系统。
•电动车蓄电池:电动车蓄电池的内阻标准值通常在5-30毫欧姆范围内。
较低的内阻可以减少电动车系统的能量损耗,提高动力性能。
•太阳能系统蓄电池:太阳能系统蓄电池的内阻标准值通常在10-50毫欧姆范围内。
较低的内阻可以提高太阳能系统的能量转换效率,增加可利用的电能。
需要注意的是,蓄电池内阻标准值的具体数值可能会受到不同标准和生产厂家的影响。
因此,在实际应用中,应根据具体需求和生产厂家的规定来选择合适的蓄电池。
4. 蓄电池内阻的影响因素蓄电池内阻的大小受多个因素的影响,包括温度、充放电速率、寿命等。
以下是一些主要的影响因素:•温度:温度的变化对蓄电池内阻有较大影响。
水泥电阻测量电池内阻的方法一、前言水泥电阻测量电池内阻的方法是一种常见的测量电池性能的方法,其原理是利用水泥电阻的特性来测量电池内部的电阻。
本文将详细介绍如何使用水泥电阻来测量电池内阻。
二、实验器材1. 水泥电阻2. 万用表3. 直流稳压电源4. 电池夹5. 多米诺骨牌三、实验步骤1. 制备水泥电阻将适量的水泥和沙子混合均匀,加入适量的水搅拌成糊状物,然后将糊状物填充到一个塑料管中,等待其干燥成为坚硬的水泥块即可制备出水泥电阻。
2. 连接实验器材将直流稳压电源连接到万用表上,并将万用表设置为直流电压档位。
然后将多米诺骨牌放置在桌面上,并将其两端分别连接到万用表和直流稳压电源上。
最后,将需要测试的电池夹在多米诺骨牌上。
3. 测量内阻将水泥电阻连接到电池的正负极上,然后调节直流稳压电源的输出电压,使得多米诺骨牌上显示的电压与需要测试的电池的额定电压相同。
此时,可以通过万用表上显示的电流来计算出电池的内阻。
四、实验注意事项1. 制备水泥电阻时应注意保持其形状和尺寸一致,以确保测量结果准确可靠。
2. 在连接实验器材时应注意正确接线,避免短路或其他意外情况发生。
3. 测量内阻时应根据需要测试的电池额定电压来调节直流稳压电源的输出电压,以保证测量结果准确可靠。
4. 在使用水泥电阻测量内阻时,应将其连接到电池正负极之间,并且在测量过程中应始终保持连接状态。
五、实验结果分析通过使用水泥电阻测量内阻可以得到一个比较准确可靠的结果。
在实际应用中,还可以通过多次重复测量来提高测量精度,并且可以对不同类型和规格的电池进行比较分析。
六、总结水泥电阻测量电池内阻的方法是一种简单易行的实验方法,可以在家庭、学校等场所进行。
通过本文的介绍,相信读者们已经对如何使用水泥电阻来测量电池内阻有了更加深入的理解和掌握。
测量电源电动势和内阻实验的原理如下:
实验设备包括一台直流电源、一个可变电阻箱、一个万用表、两个导线和一个用于连接电池和电阻器的开关。
测量电动势:打开开关,将电池连接至可变电阻箱和万用表上,通过改变电阻箱的电阻值,使得电路中的电流保持在0.1A左右,并记录此时电动势与电极间的电位差U。
根据欧姆定律U=E-IR,其中E为电动势,I为电流,R为总电路电阻,则电池电动势为E=U+IR。
测量内阻:在测得电动势后,由于万用表内阻较大,在电路中相当于并联了一个较大的电阻,会影响电路电阻的测量结果。
因此需要重新接线,将万用表放到电路的外部,以消除其导线对电路的影响。
然后通过改变可变电阻箱的电阻值,测量电路中电流随电阻值变化而发生的变化。
根据欧姆定律I=E/R+r,其中E为电动势,R为已知电阻(即可变电阻箱的电阻),r为电池内阻,则电池内阻r=E/I - R。
需要注意的是,在实验过程中,应注意控制电路中的电流大小和方向,以避免对电池产生过度的负载和损坏。
同时应验算结果是否符合理论值,并对实验设备进行定期维护和校准,以确保实验数据的准确性和可靠性。
动力蓄电池的绝缘电阻
一、手动测量方法
绝缘电阻值是为了满足安全目的而确定的一个足够的值。
为了进行测量,动力蓄电池(包括动力蓄电池所有的外部附件,例如:电热器、监测装置)应与车辆电电底盘断开。
在整个试验过程中,动力蓄电池的开路电压应等于或高于其标称电压值,动力蓄电池的两极应与动力装置断开。
试验用的伏特表应能测量直流电压,其内阻应大于10 MΩ。
测量应在(23±5)℃的环境温度下按图2至图5所示的三个步骤进行。
a)第1步:
b)第2步:
c)第3步:如果V1>V1’,增加Rο电阻并在伏特表两端
二、 BMU测试方法
将整套系统安装到汽车上,BMU如开通此功能便自动测量绝缘电阻,并显示在上微机的界面中。
要求
通过手动测量的值和自动测量的值其误差应不大于5%,在动力蓄电池的整个寿命期内,根据标准计算方法得到的绝缘电阻值除以动力蓄电池的标称电压U,所得值应大于100 Ω/V。
测电源电动势和内阻实验报告实验名称:测电源电动势和内阻实验目的:掌握测量电源电动势和内阻的方法,了解电源的实际特性及其参数。
实验仪器:数字万用表,电流表,电阻箱,直流电源。
实验原理:根据欧姆定律和基尔霍夫定律,可以得出电源电动势与电池内阻的计算公式。
电源电动势U=E-Ir;其中,E表示电源电动势,I表示电路中的电流,r表示电池的内阻。
内阻的计算公式为:r=(E-U)/I。
实验步骤:1、将电阻箱调整到最大电阻,断开输出端,使电源仅提供开路电压U0。
2、连接电路:将电源的正极接到正极线圈的一端,电源负极和电阻箱依次接在另一根导线上,再接在负极线圈一端。
3、用万用表测量正负极线圈间的电压U1,即电动势E。
4、打开电路,用万用表测量电路中的电流I。
5、再用万用表测量电路中的电压U2,即终端电压。
6、根据公式计算内阻r=(E-U2)/I,得出结果。
7、将电阻箱的电阻分别减小数倍,重复以上步骤,测量内阻。
实验结果与分析:第一次测量得到电动势E=12V、电流I=0.5A、终端电压U2=11.5V,计算得到内阻r=(E-U2)/I=1Ω。
第二次测量时,将电阻减小到一半,得到的内阻为0.5Ω。
第三次测量时,将电阻减小到1/3,得到的内阻为0.333Ω。
由此可知,当电路中电流增大时,电池的内阻也随之减小。
而当电路中电流较小时,电池的内阻相应地较大。
实验结论:1、本实验通过实验测量的结果说明,电池的内阻会影响到电路中的电流和电压。
2、本实验中得到的电池内阻值随着电路中电流增大而逐渐减小。
3、本实验结果表明,电池内阻对电池的使用寿命和性能有重要影响。
因此,在电池选择和使用过程中,应该充分考虑其内阻值。
批准
审核
编制
电池包绝缘电阻测试
项目名称
DV 验证 电池组型号
参考标准
GB/T 18384.1 电动汽车 安全要求
一、测试目的
检验电池包绝缘电阻值是否符合标准
二、测试方法
1. 测量电池包总正、总负对电池箱体电压值,取测量值中较大的并联上特定阻值的电阻,并按标准中的计算公式计算绝缘值;
2. 并联电阻值为100 k Ω,系统标称电压U 为307.2V
三、测试结果
表4.1 绝缘电阻测量数据表 测量项 正对地电压V1/mV 负对地电压V1’/mV
并联电阻后对地 电压V2’/mV
绝缘值Ri/ k Ω/V 测量值
6 1
7 0.2 27.34
1. 标准GB/T 18384.1要求测量绝缘阻值>100Ω/V
2. 测试的绝缘电阻值满足标准要求。
实验三:测定电源的电动势和内阻一.实验目的测定电池的电动势和内电阻。
二.实验原理如图1所示,改变R 的阻值,从电压表和电流表中读出几组I 、U 值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组 、r 值,最后分别算出它们的平均值。
此外,还可以用作图法来处理数据。
即在坐标纸上以I 为横坐标,U 为纵坐标,用测出的几组I 、U 值画出U -I 图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r 的值。
三.实验器材 待测电池,电压表(0-3V ),电流表(0-0.6A ),滑动变阻器(10Ω),电键,导线。
四.实验步骤1.电流表用0.6A 量程,电压表用3V 量程,按电路图连接好电路。
2.把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I 1、U 1),用同样方法测量几组I 、U 的值。
4.打开电键,整理好器材。
5.处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
五.注意事项1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。
2.干电池在大电流放电时,电动势E 会明显下降,内阻r 会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A ,短时间放电不宜超过0.5A 。
因此,实验中不要将I 调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。
3.要测出不少于6组I 、U 数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I 、U 数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出E 、r 值再平均。
4.在画U -I 图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。
个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。
这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。
5.干电池内阻较小时路端电压U 的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画U -I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)。
测电池的电动势和内阻的常用方法和误差分析测量电池的电动势和内阻是非常重要的实验,可以帮助我们了解电池的性能和质量。
下面是几种常用的测量方法和其误差分析:一、电动势的测量方法:1.伏安法测量:通过测量电池开路电势和闭合电路后的电流,可以计算出电池的电动势。
这种方法的误差主要来自于电流表和电压表的精度,以及导线的电阻。
为了减小误差,可以使用高精度的测量仪器,并使用低电阻的导线。
2.维尔斯通桥法测量:通过将电池与一个可变电阻和标准电阻组成的维尔斯通桥相连接,调节电阻使两个终端的电压为零,此时电阻的比值等于电池的电动势的比值。
这种方法的误差主要来自于电阻的测量精度。
3.伏安特性曲线法测量:通过测量电池在不同负载下的电流和电压,可以绘制出伏安特性曲线,从曲线中可以读取电池的电动势。
这种方法的误差主要来自于电流表和电压表的精度。
二、内阻的测量方法:1. 电池负载法测量:通过将一个已知电阻连接到电池的输出端,测量电池的开路电压和负载电压,可以由Ohm定律得到电池的内阻。
这种方法的误差主要来自于电阻的测量精度。
2.交流法测量:通过在电池上施加一个交流信号,测量电池输出端的电压和电流的相位差,可以计算出电池的内阻。
这种方法的误差主要来自于交流信号源的稳定性和测量仪器的精度。
误差分析:1.电池的寿命:电池寿命的变化可能导致电动势的变化。
正常情况下,电池的电动势会随着使用时间而降低,因此在测试电动势时应使用新鲜电池。
2.测量仪器的精度:使用较低精度的测量仪器可能导致测量误差,因此在实验中应使用精度较高的电流表、电压表和电阻表。
3.温度效应:温度的变化可能会影响电池的电动势和内阻。
因此,在测量过程中,应注意控制温度的变化,并在实验室中保持稳定的温度。
4.测量环境:测量环境中的其他电磁干扰可能会对测量结果产生影响。
因此,在实验中应尽量减小电源和其他电器设备的干扰,并在静音的实验室中进行测量。
总结:测量电池的电动势和内阻是一项复杂的实验,需要注意许多因素来减小误差。
一、实验目的测定电源的电动势和内阻二、实验原理根据闭合电路欧姆定律,则路端电压。
由于电源电动势E和内阻r不随外电路负载变化而改变,如当外电路负载增大时,电路中电流减小,内电压减小,使路端电压增大,因此只要改变负载电阻,即可得到不同的路端电压。
在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时,对应的在电路中产生的电流为、,路端电压为U1、U2,则代入中,可获得一组方程,从而计算出E、r。
有、。
三、实验器材被测电池(干电池);电压表;电流表;滑动变阻器;电键和导线四、实验步骤1、确定电流表、电压表的量程,按如图所示电路把器材连接好。
2、把变阻器的滑动片移到最右端。
3、闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样方法测量并记录几组、值。
4、断开电键,整理好器材。
5、数据处理,用原理中的方法计算或在—图中找出E、r。
五、注意事项1、使用内阻大些的干电池,在实验中不要将电流调得过大,每次读完、读数立即断电,以免干电池在大电流放电时极化现象过重,E、r明显变化。
2、在画—图像时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧,不用顾及个别离开较远的点,以减少偶然误差。
3、干电池内阻较小时,坐标系内大部分空间得不到利用,为此可使纵坐标不从零开始。
六、实验误差研究分析用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单,但系统误差较大,这主要是由于伏特表和安培表内阻对测量结果的影响而造成的。
用这种方法测电动势可供选择的电路有两种,如图(甲)、(乙)所示。
当用甲图时,考虑电表内阻,从电路上分析,由于实验把变阻器的阻值R看成是外电路的电阻,因此伏特表应看成内电路的一部分,故实际测量出的是电池和伏特表这一整体的电动势和等效内阻,(如甲图中虚线框内所示)因为伏特表和电池并联,所以等效内阻r测应等于电池真实内阻值r真和伏特表电阻R v的并联值,即<r真. 此时如果断开外电路,则电压表两端电压U等于电动势测量值即U=E测,而此时伏特表构成回路,所以有U<E真,即E测<E真。
电池的电动势和内阻的的测量辽宁科技大学材冶学院 材控2011-1班吴迪 120113207048摘要电动势和内阻是干电池的两个基本参数,对其进行精确测量有实际意义,就箱式电位差计测量干电池电动势和内阻的实验设计及精确测量给出了一个解决方案.在用电位差计测干电池的内阻时,关键在于变换电阻的取值,其取值与电流的标准化有关.关键词 干电池;电动势 内阻 正文普通测量电动势的方法有伏安法、伏阻法、安阻法、等效法等多种方法,伏安法是用电压表直接接至干电池两端时,由于电池的内阻不为零,流经电压表的电流在电池内部产生的内压降,电压表测得不是电池的电动式。
只有当电池的内部没有电流时,电池两端的电压才等于电动式。
无电流通过电池时,电压表示值为零。
因为从原理上不可能用电压表测量干电池的电动式。
所以为了更准确的测量干电池的电动势用电位差计补偿法。
本次试验就采用更为精确的实验方案:箱式电位差计测量干电池的电动式和内阻。
电势差计是一种电势差测量仪器.它的工作原理直观性较强,有一定的测量精度,便于学习和掌握,而且箱式电势差计是测量电势差的专用仪器,使用方便,测量精确度高,稳定性好.本实验讨论箱式电势差计测量电池的电动势和内阻的原理和方法.一、实验目的1.掌握用电势差计测量电动势的原理; 2.测量干电池电动势和内阻. 3. 掌握电位差计的使用方法二、实验原理在图1的电路中,设E 0是电动势可调的标准电源,Ex 是待测电池的电动势(或待测电压Ux ),它们的正负极相对并接,在回路串联上一只检流计G ,用来检测回路中有无电流通过。
设E 0的内阻为r 0;Ex 的内阻为rx 。
根据欧姆定律,回路的总电流为:)1(00RR r r E E I g x x+++-=图1 补偿原理x如果我们调节E 0使E 0和Ex 相等,由(1)式可知,此时I =0,回路无电流通过,即检流计指针不发生偏转。
此时称电路的电位达到补偿。
在电位补偿的情况下,若已知E 0的大小,就可确定Ex 的大小。
锂电池绝缘电阻测试仪测量原理
锂电池绝缘电阻测试仪是一种用来测量锂电池绝缘电阻的设备,其原理是通过施加电压和测量电流来计算被测物体的电阻。
该测试仪的核心是测试仪表和测量电路。
在测试时,测试仪表会输出一个特定的电压,通常是100V或500V。
这个电压会被施加在被测物体上,比如说一个锂电池。
被测物体中的材料会对施加的电压进行处理,并反馈出一个电流值。
测试仪表会记录下这个电流值,并通过Ohm's法则计算出被测物体的电阻。
同时,由于锂电池的绝缘材料通常是非常细微的,测试仪表需要进行一些电路处理来消除测量过程中可能出现的不良影响。
例如,在测试时需要调整测试仪表的灵敏度,以确保对测量结果的可靠性和精度。
总的来说,锂电池绝缘电阻测试仪是一种非常重要的测试设备,其在保证锂电池安全性和性能方面都具有重要的作用。
通过正确使用测试仪和准确解释测量结果,我们可以更好地了解锂电池的各种特性,并确保其在各种负载条件下的表现。
伏安测电阻电路选择1、内接法和外接法的选择(大内小外):待测电阻R 远远小于电压表的内阻R 时采用外接法,当待测电阻远远大于电流表的内阻时宜采用外接法2、滑动变阻器的限流和分压的选择:以下三种情况滑动变阻器必须采用分压式:(1)要使某部分电路的电压或电流从零开开始连续调节(2)实验中提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小时(3)滑动变阻器阻值远小于待测电阻阻值3、电路测量电阻的几种方法1、并联分流法测电阻在用实验测量待测电阻时,若没有符合要求的电压表,可将待测电阻R 与已知电阻R 并联,用电流表分别测出待测电阻R 和已知电阻R 的电流I 1和I 2,,再由并联分流规律,利用I 1R X =I 2R 求得R X2、串联分压法测电阻在用实验测量待测电阻时,若没有符合要求的电流表,可将待测电阻R x 与已知电阻R 串联,用电压表分别测出已知电阻和待测电阻两端的电压U 1和U 2,再由串联分压规律得出R x3、电阻箱当电表使用(1)电阻箱当作电压表使用 (2)电阻箱当作电流表使用测电流表A 2的内阻 测电压表R V 的内阻4、比较法测电阻如图所示,测得电阻箱R 的阻值及A 1表、A 2表示数I 1和I 2,可得Rx5、替代法测电阻,如图所示,(1)S接1,调节R2,读出A表示数为I(2)S接2,R2不变,调节电阻箱R1,使A表示数仍为I(3)由上可得R x=R1例题1:要测量电压表V1的内阻R V,其量程为2V,内阻约2KΩ。
实验室提供的器材有:电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;电压表V2,量程5V,内阻为5KΩ;定值电阻R1,阻值30Ω;定值电阻R2,阻值为3KΩ;滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;开关S一个,导线若干。
①有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1 的电压和电流,再计算出R V。
该方案实际上不可行,其最主要的原因是②请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻R V的实验电路。
实验 测定电源的电动势和内阻一、实验目的掌握用电压表和电流表测量电池电动势和内电阻的方法,学会利用图像处理数据的方法.二、实验原理在闭合电路中,由闭合电路的欧姆定律,可得电源的电动势E 、内阻r 、路端电压U 、电流I 存在的关系U =E -Ir ,E 、r 在电路中不随外电阻R 的变化而改变.测定电源的电动势和内阻可用三种方法:方法一 测量原理图如图所示,采用改变外电阻,可测得一系列I 和U 的值(至少6组),然后再在U -I 图像中描点作图,所得直线与纵轴的交点即为电动势E ,图线斜率的绝对值为内阻r ,这种方法叫伏安法,用电流表和电压表.方法二 由I =E R +r变形,得R =E I -r ,改变电路的电阻R ,测出一系列的I 和R 值,作出R - 1I图像.图像在R 轴上的截距即为电源的内阻的负值,直线的斜率即电源的电动势E .此方法叫安阻法,用电流表和电阻箱.方法三 由E =U +Ir 及I =U R ,可得E =U +U R r ,或1U =1E +r E ·1R ,改变电路的外电阻R ,测出一系列的U值,作出1U - 1R 图像.图像在 1U 轴上截距的倒数即为电源电动势,直线的斜率与在 1U轴上的截距的倒数的乘积即为电源的内阻.此方法叫伏阻法,用电压表和电阻箱.三、实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、坐标纸.四、实验步骤1.按上图所示电路图连接成电路,电流表取0.6 A 量程,电压表取3 V 量程,将滑动变阻器阻值调到有效电阻最大(图中左端).2.检查电路无误后,闭合开关,移动滑动变阻器触头的位置,使电流表有明显示数,记下一组(I ,U )值.3.改变滑动变阻器滑片的位置5次,用同样的方法,再测出5组(I ,U )数值.然后断开开关,整理好仪器.4.建立坐标系、描点.纵轴表示电压,横轴表示电流,取合适的标度,使所描坐标点绝大部分分布在坐标纸上,必要时纵坐标可以不从零开始取值.5.根据描出的坐标点作出U -I 图像,并延长与两坐标轴相交.6.测算电动势和内电阻,准确读出U -I 图线与纵轴和横轴的交点坐标,即读出E 和I 短,进一步算出内阻r =E I 短=ΔU ΔI,如图所示. 五、注意事项1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻应选得大些(选用已使用过一段时间的干电池).2.在实验中不要将I 调得过大,每次读完U 和I 的数据后应立即断开电源,以免干电池在大电流放电时极化现象严重,使得E 和r 明显变化.3.在画U -I 图线时,要使尽可能多的点落在这条直线上.不在直线上的点应对称分布在直线两侧,不要顾及个别离开直线较远的点,以减小偶然误差.4.干电池内阻较小时,U 的变化较小.此时,坐标图中数据点将呈现如图甲所示的状况,使下部大面积空间得不到利用.为此,可使纵坐标不从零开始,如图乙所示,把坐标的比例放大,可使结果的误差减小.此时图线与横轴交点不表示短路电流.另外,计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r =|ΔU ΔI|计算出电池的内阻r .六、误差分析1.本实验采用如图所示的测量电路是存在系统误差的,这是由于电压表的分流I V 引起的,使电流表的示数I 测小于电池的输出电流I 真.因为I 真=I 测+I V ,而I V =U /R V ,U 越大,I V 越大,U 趋近于零时I V 也趋近于零.所以图线与横轴的交点为真实的短路电流,而图线与纵轴的交点为电动势的测量值,比真实值偏小.修正后的图线如图所示.显然,E 、r 的测量值都比真实值偏小:r 测<r 真、E 测<E 真.2.电表读数带来的误差.3.如果将六组数据按先后顺序两两依次组成方程组,由于两组数据相邻,变化较小,计算(或测量)误差较大.为此,注意是前后数据交叉组成方程组.4.用图像法求电动势和内电阻时,作图不准确造成误差.七、改进方法为减小由于电源内阻较小,使路端电压变化不明显带来的误差,可采用以下两种方法改进:1.若电流表内阻R A 已知,可采用图甲实验电路图,将电源内阻r 与电流表内阻R A 之和r +R A 做为测定对象,即r 测=r +R A ,则r 的真实值r =r 测-R A .2.也可用一个阻值已知的小阻值电阻R 与电源串联,如图乙所示,原理同上,则r =r 测-R .。
2023-2024学年高二上物理:12.3实验:电池电动势和内阻的测量一.选择题(共5小题)1.在电学探究实验课中,某组同学在实验室利用如图甲所示的电路图连接好电路,并用于测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r0.调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录了电流表A和电压表V2的测量数据.根据所得数据描绘了如图乙所示的两条U﹣I直线.则有()A.图象中的图线乙是电压表V1的测量值所对应的图线B.由图象可以得出电源电动势和内阻分别是E=1.50V,r=1.0ΩC.当该电源只给定值电阻R0供电时R0消耗的功率为0.55WD.图象中两直线的交点表示在本电路中该电源的效率达到最大值2.在“测定电源电动势和内阻”的实验中,针对两个不同的电源得出如图所示的1、2两条图线,则两个电源的动势E1和E2、内阻r1和r2满足关系)()A.E1>E2,r1>r2B.E1>E2,r1<r2C.E1<E2,r1<r2D.E1<E2,r1>r23.如图是测量电源电动势和内电阻的电路,关于误差说法正确的是()A.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值小于真实值B.由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值C.由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值D.测出的电动势比真实值小4.在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流。
a、b为图线上的两点。
相应状态下电源的输出功率分别为P a、P b,外电路电阻为R a、R b,由图可知, 及 的比值分别为()A.3:11:2B.1:32:3C.1:11:2D.1:14:15.在测电源的电动势和内阻时。
某次实验记录数据画出U﹣I图象,下列关于这个图象的说法中正确的是()A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3VB.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6AC.根据 d 短,计算出待测电源内阻为5ΩD.该实验中电源的内阻为2Ω二.多选题(共4小题)6.为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列哪组仪器,能达到实验目的()A.一个电流表和一个电阻箱B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C.一个电压表和一个电阻箱D.一个电流表和一个滑动变阻器7.如图所示,为测量电源的电动势和内电阻时,依据测量数据作出的路端电压与电流强度的关系图象,图中DC 平行于横坐标轴,DE平行于纵坐标轴,由图可知()第1页共16页第2页共16页。
电池内阻及其测量方法(转)
唐道平发表于2010年07月21日18:23阅读(2)评论(0)分类:个人日记举报
每个电池都有内阻。
不同类型的电池内阻不同。
相同类型的电池,由于内部化学特性的不一致,内阻也不一样。
电池的内阻很小,我们一般用微欧或者毫欧的单位来定义它。
内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。
正常情况下,内阻小的电池的大电流放电能力强,内阻大的电池放电能力弱。
取个简单的例子:一台老式的使用5号电池的数码相机(例如耗电量很大的CANON 210),使用5号碱性电池供电,可以连续拍几十张相片;但使用5号干电池供电,只能拍上几张就自动关机了,但干电池并不是完全没电;再换上5号可充电镍氢电池,可以拍的相片更多。
在实际测量后我们可以知道,镍氢电池的内阻<碱性电池的内阻<干电池的内阻。
此例子说明在大电流放电的应用中,一定要选择内阻较小的电池。
在放电电路的原理图上来说,我们可以把电池和内阻拆开考虑,分为一个完全没有内阻的电池串接上一个阻值很小的电阻。
此时如果外接的负载轻,那么分配在这个小电阻上的电压就小,反之如果外接很重的负载,那么分配在这个小电阻上的电压就比较大,就会有一部分功率被消耗在这个内阻上(可能转化为发热,或者是一些复杂的逆向电化学反应)。
一个可充电电池出厂时的内阻是比较小的,但经过长期使用后,由于电池内部电解液的枯竭,以及电池内部化学物质活性的降低,这个内阻会逐渐增加,直到内阻大到电池内部的电量无法正常释放出来,此时电池也就“寿终正寝”了。
绝大部分老化的电池都是因为内阻过大的原因而造成无使用价值,只好报废。
一、内阻不是一个固定的数值。
麻烦的一点是,电池处于不同的电量状态时,它的内阻值不一样;电池处于不同的使用寿命状态下,它的内阻值也不同。
从技术的角度出发,我们一般把电池的电阻分为两种状态考虑:充电态内阻和放电态内阻。
1、充电态内阻指电池完全充满电时的所测量到的电池内阻。
2、放电态内阻指电池充分放电后(放电到标准的截止电压时)所测量到的电池内阻。
一般情况下放电态的内阻是不稳定的,测量的结果也比正常值高出许多,而充电态内阻相对比较稳定,测量这个数值具有实际的比较意义。
因此在电池的测量过程中,我们都以充电态内阻做为测量的标准。
二、内阻无法用一般的方法进行精确测量。
或许大家会说,高中物理课上有教用简单公式+电阻箱计算电池内阻的方法。
但物理课本上教的用电阻箱推算的算法精度太低,只能用于理论的教学,在实际应用上根本无法采用。
电池的内阻很小,我们一般用微欧或者毫欧的单位来定义它。
在一般的测量场合,我们要求电池的内阻测量精度误差必须控制在正负5%以内。
这么小的阻值和这么精确的要求必须用专用仪器来进行测量。
三、目前行业中应用的电池内阻测量方法。
行业应用中,电池内阻的精确测量是通过专用设备来进行的。
下面我来说说行业中应用的电池内阻测量方法。
目前行业中应用的电池内阻测量方法主要有以下两种:
1、直流放电内阻测量法。
根据物理公式R=V/I,测试设备让电池在短时间内(一般为2-3秒)强制通过一个很大
的恒定直流电流(目前一般使用40A-80A的大电流),测量此时电池两端的电压,并按公式计算出当前的电池内阻。
这种测量方法的精确度较高,控制得当的话,测量精度误差可以控制在0.1%以内。
但此法有明显的不足之处:
(1)只能测量大容量电池或者蓄电池,小容量电池无法在2-3秒钟内负荷40A-80A的大电流;
(2)当电池通过大电流时,电池内部的电极会发生极化现象,产生极化内阻。
故测量时间必须很短,否则测出的内阻值误差很大;
(3)大电流通过电池对电池内部的电极有一定损伤。
2、交流压降内阻测量法。
因为电池实际上等效于一个有源电阻,因此我们给电池施加一个固定频率和固定电流(目前一般使用1KHZ频率,50mA小电流),然后对其电压进行采样,经过整流、滤波等一系列处理后通过运放电路计算出该电池的内阻值。
交流压降内阻测量法的电池测量时间极短,一般在100毫秒左右,几乎是一按下测量开关就测完了。
呵呵。
这种测量方法的精确度也不错,测量精度误差一般在1%-2%之间。
此法的优缺点:
(1)使用交流压降内阻测量法可以测量几乎所有的电池,包括小容量电池。
笔记本电池电芯的内阻测量一般都用这种办法。
(2)交流压降测量法的测量精度很可能会受到纹波电流的影响,同时还有谐波电流干扰的可能。
这对测量仪器电路中的抗干扰能力是一个考验。
(3)用此法测量,对电池本身不会有太大的损害。
(4)交流压降测量法的测量精度不如直流放电内阻测量法。
在某些内阻在线监控的应用中,只能采用直流放电测量法而无法采用交流压降测量法。
3、测试仪器的元件误差及测试用的电池连接线问题。
无论是上述哪一种方法,都存在一些很容易被我们忽视的问题,那就是测试仪器本身的元件误差和用于连接电池的测试线缆问题。
因为要测量的电池的内阻很小,线路的电阻就要考虑进去了。
一条短短的从仪器到电池的连接线本身也存在电阻(大约也是微欧级),还有电池与连接线的接触面也存在接触电阻,这些因素必须都在仪器的内部事先做好误差调节。
所以,正规的电池内阻测试仪一般都配有专用的连接线和电池固定架子。
四、总结。
很多老化的电池其实内部电量还是很多,只是内阻过大放不出电来,实在可惜。
但电池的内阻一旦增加后,要想人为降低这个内阻值是难上加难。
因此对于已经老化的电池,我们即使想出很多办法来“激活”它,比如大电流冲击,小电流浮充,放冰箱。
等等,但大多无济于事,回天乏术。
在了解了上述知识之后,我们基本可以知道,挑选电池要尽可能地挑选内阻较小的电池。
在进行电池组的组合过程中(例如笔记本的电池组组合),我们要尽可能选用内阻一致的电池。
另外很重要的一点,电池久置不用,其内阻也会不断增加。
所以本帅哥建议大家还是要经常使用电池来保持电池内部化学物质的活性。
还有就是不要选购旧的电池,比如拆机的电芯。