जब बैटरी समानांतर में जुड़ी होती है तो करंट क्यों नहीं बढ़ता है?

Question

मैंने एक साधारण सर्किट बनाया जिसमें दो बैटरी धारक शामिल थे जिनमें से प्रत्येक में एक्स 2 1.5 वी बैटरी, एक स्लाइड स्विच, एक एलईडी और 100 ओम अवरोधक थे। जब मैंने दो बैटरी धारकों को श्रृंखला में जोड़ा था (और स्विच ऑन) 25.9 mA था, तब मैंने एक मल्टीमीटर से मापा था।

मैंने बैटरी धारकों को लाल जंपर केबल के साथ सकारात्मक संपर्क और बैटरी जम्पर केबल के साथ बैटरी धारकों के नकारात्मक संपर्कों को जोड़कर समानांतर में बैटरी धारकों से जोड़ा:

इस बार मापा वर्तमान 6.72 एमए है। क्या इससे अधिक नहीं होना चाहिए जब बैटरी धारक समानांतर में जुड़े हों?

Comments

यह वास्तव में बहुत अच्छा है कि आप ऐसे प्रयोग कर रहे हैं और सवाल पूछ रहे हैं! जवाब है कि श्रृंखला में बैटरी सिस्टम के साथ, कुल वोल्टेज बड़ा है: । जब समानांतर में, वोल्टेज के बारे में है$6\:\text{V}$ । (उन्हें समानांतर में रखना बिल्कुल अच्छा विचार नहीं है, लेकिन मैं अभी इस चिंता को छोड़ रहा हूं क्योंकि यह फिलहाल महत्वपूर्ण नहीं है।) सिद्धांत में समानांतर व्यवस्था अधिक आपूर्ति कर सकती है। लेकिन यह केवल तभी है जब सर्किट अधिक मांगता है। आपके मामले में, बड़ी श्रृंखला वोल्टेज आपके सर्किट का कारण अधिक वर्तमान का अनुरोध करता हैक्योंकिवोल्टेज बड़ा है। $3\:\text{V}$

— जोंक १

बस आप और अच्छे बोर्ड के प्रयासों को देखने के लिए एक वाह। इसे क्या कहते है?

— User323693

@ उमर वे स्नैप सर्किट सामान हैं। देखें यहाँ ।

— जोंक १

@ जोंक मैं उन में से कई खरीदने वाला हूं और जल्द ही वितरित

— करूंगा

@ उमर मैंने कुछ खरीदी भी है। मैंने उनसे खाली मॉड्यूल खरीदने के लिए भी संपर्क किया है, जिन्हें मैं स्वयं भर सकता हूं। वे एक अच्छी अवधारणा हैं।

— जोंक १

Answer 1

सबसे पहले, मैं आपको समानांतर में बैटरी सिस्टम लगाने के बारे में थोड़ा सा चेतावनी देना चाहता हूं। यह आमतौर पर एक अच्छा विचार नहीं है क्योंकि अक्सर दो बैटरी (या बैटरी सिस्टम) में बिल्कुल समान वोल्टेज नहीं होता है। यदि वे अलग हैं, तो बड़े वोल्टेज वाले व्यक्ति कम वोल्टेज के साथ बैटरी में कुछ करंट की आपूर्ति करेंगे और यह अक्सर अच्छी बात नहीं होती है। यह आपके प्रयोग को कुछ हद तक गड़बड़ कर देता है, क्योंकि यह इसमें एक और जटिलता जोड़ता है।

इस मामले में, आप उत्सुक हैं और कल्पना करते हैं कि समानांतर में दो बैटरी अधिक वर्तमान आपूर्ति कर सकती हैं। इसलिए यह आपके उद्देश्यों को आपके प्रयोग में केवल एक का उपयोग करने के लिए नहीं करता है क्योंकि यह आपकी मान्यताओं का परीक्षण नहीं करता है। तो आपको इसे वैसे ही करना होगा जैसे आपने किया था। लेकिन मैं चाहता हूं कि आप यह भी महसूस करें कि एक और अज्ञात (आप के लिए) कारक है जिसे आप अपने प्रयोगात्मक डिजाइन के लिए जिम्मेदार नहीं हैं। लेकिन अभी के लिए चिंता करना काफी नहीं है।

इतना अलग सेट करें ...

मुझे आप पर विचार करने के लिए एक नया विचार सुझाएं। मान लीजिए कि आपके पास जो हरे रंग की एलईडी है, उसे ठीक आवश्यकता है$1.9\:\text{V}$$50\:\Omega$

इसके अलावा, मान लें कि आपके बैटरी सिस्टम ठीक प्रदान करते हैं$2.9\:\text{V}$$5.8\:\text{V}$$2.9\:\text{V}$

आपकी धारणा यह है कि यदि वर्तमान अनुपालन अधिक है, तो वर्तमान अधिक है। लेकिन यह कभी-कभी सच हो सकता है और दूसरों को नहीं। तो, अब के लिए, चलो एलईडी के बारे में मेरे उपरोक्त विचार का उपयोग करें और देखें कि हमें कहां ले जाता है।

आपकी श्रृंखला सर्किट में एक भी शामिल है$100\:\Omega$$50\:\Omega$$150\:\Omega$$1.9\:\text{V}$

$I_\text{parallel}=\frac{2.9\:\text{V}-1.9\:\text{V}}{150\:\Omega}\approx 6.7\:\text{mA}$$I_\text{series}=\frac{2\cdot 2.9\:\text{V}-1.9\:\text{V}}{150\:\Omega}\approx 26\:\text{mA}$

यह एक छोटी सी त्रुटि के भीतर आपके मापन की भविष्यवाणी करता प्रतीत होगा।

तो आपको क्या लगता है कि यहां कौन सा काम बेहतर है? दो समानांतर बैटरी प्रणालियों के बारे में आपके विचार वर्तमान को दोगुना कर रहे हैं? या एक एलईडी कैसे व्यवहार कर सकता है के बारे में मेरा सुझाव? क्या आपके पास अभी और विचार हैं जिन्हें आप विचार करना चाह सकते हैं? आप मेरे उपरोक्त सुझाव का परीक्षण या सत्यापन कैसे कर सकते हैं? क्या आप अपने सर्किट को बदलने के लिए एक और तरीका सोच सकते हैं जो मेरे सुझाव को दूसरे परीक्षण में डाल सकता है यह देखने के लिए कि क्या यह अभी भी पकड़ में है? या आप एक और वोल्टेज माप या वर्तमान माप के बारे में सोच सकते हैं जिसे आप इसे परखने की कोशिश कर सकते हैं?

Comments

मैं आपके समय और प्रयास की सराहना करता हूं जो आपने हमें समग्र रूप से मदद करने में लगाया है। किसी को कुछ भी समझाने की आपकी क्षमता के लिए +1

— User323693

@ जोंक आपके द्वारा ऊपर की गणना में, एलइडी के 1.9 वी के साथ मिलकर, लगाए गए वोल्टेज से भी क्यों नहीं रोका गया है?

— कोरप्पु kor३

@ korppu73 एलईडी वोल्टेज को पहले आपूर्ति वोल्टेज से घटाया जाता है। फिर शेष वोल्टेज, वास्तव में, उस श्रृंखला प्रतिरोध पर लागू होता है जो बनी हुई है। लेकिन मैंने आपको सुझाव दिया है कि एलईडी को जोड़ने के भीतर एक आंतरिक प्रतिरोध है। आपके द्वारा शामिल किया गया बाहरी अवरोधक अपने हिस्से को घटाता है। लेकिन हम यह नहीं जानते हैं कि आंतरिक एलईडी प्रतिरोध को भी ध्यान में रखे बिना कितना।

— जोंक

@ जोंक मैंने लेड के प्रत्येक छोर पर मल्टीमीटर की जांच को जोड़कर, एलईडी के वोल्टेज ड्रॉप को मापा, और मान 3.30v है यह देखते हुए कि सर्किट का मापा वर्तमान 26mA है, एलईडी के आंतरिक प्रतिरोध होगा, फिर, ओम के नियम से: 3.3 / 0.026 = 126.92 क्या यह सही है?

— कोरप्पु 73३

@ korppu73 नहीं, लेकिन यह एक बहुत अच्छा विचार है, एलईडी में वोल्टेज को मापना। आमतौर पर, एक एलईडी सबसे सरल रूप से (और अभी भी उपयोगी है) एक वोल्टेज स्रोत और एक रोकनेवाला के रूप में मॉडलिंग की जाती है। इसका मतलब है कि आपको एक नहीं बल्कि दो मूल्यों को काम करने की जरूरत है। आपको वोल्टेज और वर्क आउट की आवश्यकता है। उसके लिए आपको दो समीकरण चाहिए। और दो समीकरण प्राप्त करने के लिए आपको कम से कम दो टेस्ट की जरूरत है। आपके पास एक ऐसा माप है। अब एक और बनाएं जहां करंट काफी अलग है। फिर एलईडी भर में वोल्टेज को मापें, फिर से। अब दो मापों के साथ हम दो मान निकाल सकते हैं।

— जोंक

Answer 2

प्रारंभिक मामले में आपके पास अपने एलईडी सर्किट में 6V लागू है। बाद के मामले में यह केवल 3V है।

ओम का नियम कहता है कि दो बिंदुओं के बीच एक चालक के माध्यम से धारा सीधे दो बिंदुओं पर वोल्टेज के समानुपाती होती है।

जब बैटरी श्रृंखला में व्यवस्थित होती है, तो वोल्टेज बढ़ जाता है । उच्च वोल्टेज, उच्च आपके सर्किट द्वारा खींचा जाने वाला वर्तमान होगा।

जब बैटरी समानांतर में जुड़ी होती है, तो वोल्टेज समान रहेगा । (वर्तमान आपूर्ति की क्षमता बढ़ जाएगी, लेकिन हमें इसे अलग रखना चाहिए)।

कुछ छोटे विचलन होते हैं, लेकिन मुझे विश्वास है कि आप थोड़ा बाद में सीखेंगे।

कृपया अपने संदेह को उसी प्रश्न या टिप्पणियों में पोस्ट करें और मुझे जितना हो सके उतना जवाब देने में खुशी होगी।

Comments

लेकिन वास्तविक बैटरियों में ठीक वैसा ही वोल्टेज नहीं होता है। भिन्नता है। यदि कोई आंतरिक प्रतिरोध नहीं था, तो वर्तमान अनंत (आदर्श वोल्टेज स्रोतों के लिए) होगा। जादू के धुएं के बारे में क्या?

— पीटर मोर्टेंसन

Answer 3

आपने जो खोजा है वह किरचॉफ का वोल्टेज और वर्तमान कानून और ओम का नियम है।

सीधे शब्दों में कहें, तो किरचॉफ के वर्तमान कानून को लागू करने से यह पता चलता है कि जब वोल्टेज जैसे बैटरी स्रोत श्रृंखला में जुड़े होते हैं तो उनके वोल्टेज जुड़ जाते हैं।

चलो एक पल के लिए एलईडी के बारे में भूल जाते हैं; हम इसमें वापस आएंगे।

नीचे दिए गए आरेख में, लोड (100 ओम अवरोधक) इसके पार 6 V देखता है।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

इस सर्किट (नीचे) में, किरचॉफ का वोल्टेज कानून आपको बताएगा कि वोल्टेज में जोड़ नहीं है, क्योंकि वोल्टेज स्रोत समानांतर में हैं। हालांकि, 100 ओम लोड द्वारा खींचा गया वर्तमान दोनों के बीच विभाजित है।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें}

अब चलो एलईडी के बारे में मत भूलना;

एक एलईडी (प्रकाश उत्सर्जक डायोड) है, जैसा कि नाम से पता चलता है, एक "डायोड"। ये उपकरण इस तरह के एक छोटे से उत्तर में संतुष्टि का वर्णन करने के लिए जटिल हैं, लेकिन इस स्पष्टीकरण के उद्देश्य के लिए इसके बारे में एक निरंतर वोल्टेज होने के बारे में सोचें, भले ही इसके माध्यम से वर्तमान क्या है। उस सरलीकरण के साथ डायोड में वोल्टेज को वोल्टेज स्रोतों (बैटरी) के कारण वोल्टेज से घटाया जा सकता है, जो या तो श्रृंखला में (6 वी) या समानांतर (3 वी) में होता है। एक एलईडी में वोल्टेज इस बात पर निर्भर करता है कि यह किस एलईडी पर है, लेकिन यह आमतौर पर रंग के आधार पर 1.8 V और 2.1 V के बीच होता है।

नीचे दिया गया सर्किट एलईडी के प्रभाव को दर्शाता है:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें}

अब ओम का नियम;

वी = आर * आई

मैं = वी / आर

आर = वी / आई

कहाँ पे

वी = वोल्टेज

मैं = वर्तमान

आर = प्रतिरोध

ओम का नियम लागू करना;

4 वी / 100 ओम = 40 एमए

1 वी / 100 ओम = 10 एमए

मैंने इस उदाहरण के लिए केवल विशिष्ट मानों का उपयोग किया है, लेकिन आप ओम के नियम का उपयोग करके पीछे की ओर जा सकते हैं और गणना कर सकते हैं कि एलईडी के पार वोल्टेज क्या है, या आप इसे माप सकते हैं और अन्य मूल्यों की गणना कर सकते हैं। मज़े करो!

वैसे, यह बहुत अच्छा है कि आप इस तरह से अपने खुद के प्रयोग कर रहे हैं, लेकिन अगली बार इस तरह समानांतर में बैटरी कनेक्ट न करें। वे इसे पसंद नहीं करते;) (मैं अब विवरण में नहीं जा रहा हूं।)

Answer 4

मैं एक तरल पदार्थ से तुलना करके बिजली की व्याख्या करने की कोशिश करता हूं। वोल्टेज, या दबाव, वर्तमान या प्रवाह का कारण है, जो प्रभाव है । आम तौर पर बढ़ते दबाव से प्रवाह में वृद्धि होगी। जब आप श्रृंखला में बैटरी कनेक्ट करते हैं तो आप वोल्टेज या दबाव बढ़ा रहे हैं, इसलिए एक साधारण प्रतिरोधक सर्किट के लिए, जो आपका समान है, आप अधिक प्रवाह या प्रवाह पैदा करेंगे। जब बैटरी समानांतर में जुड़ी होती है, तो आप दबाव नहीं बढ़ा रहे हैं, लेकिन यदि आप सर्किट की स्थिति की अनुमति देते हैं, तो आप बैटरी को अधिक विद्युत आपूर्ति की संभावना दे रहे हैं।

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आप इसे टेबल लेग के रूप में भी समझा सकते हैं। जब आप एक मेज पर अधिक पैर जोड़ते हैं, तो यह अधिक वजन पकड़ सकता है लेकिन केवल तभी जब आप इस पर अधिक भार डालते हैं। यदि आप मेज पर अधिक वजन नहीं डालते हैं, तो यह तालिका को कम बनाता है जो वोल्टेज ड्रॉप को कम करने के समान है।

— DKNguyen

Answer 5

वर्तमान के पीछे का वास्तविक वर्कहॉर्स वोल्टेज है। एक निश्चित प्रतिरोध के लिए अधिक वोल्टेज, अधिक वर्तमान होगा। आपके पहले मामले में श्रृंखला बराबर वोल्टेज 3 + 3 = 6V है।

दूसरे मामले में, क्योंकि बैटरी समानांतर और समान मूल्य में हैं, उनका समतुल्य वोल्टेज समान रहता है अर्थात 3 वी

इसलिए अधिक वोल्टेज, अधिक वर्तमान।

लेकिन रुकिए, फिर हम अपनी पाठ्यपुस्तकों में क्यों पढ़ते हैं कि समानांतर व्यवस्था वर्तमान को बढ़ाने में मदद करती है? खैर, यह वास्तव में वर्तमान में वृद्धि नहीं करता है लेकिन वर्तमान की ऊपरी सीमा को बढ़ाता है जो हमारी बैटरी प्रदान करने में सक्षम हैं। इसका मतलब है कि सिस्टम की वर्तमान प्रदान करने की क्षमता बढ़ जाती है। करंट अभी भी वोल्टेज पर निर्भर करेगा। लेकिन अगर वोल्टेज अधिक और उच्चतर हो जाता है, तो श्रृंखला प्रणाली ओम्म्स कानून द्वारा भविष्यवाणी की गई वर्तमान को प्रदान करने में सक्षम नहीं हो सकती है। लेकिन समानांतर प्रणाली इसे प्रदान कर सकती है। हालांकि यह भी विफल हो जाएगा, लेकिन उच्चतर वोल्टेज पर।

Answer 6

हर चीज का कुछ न कुछ प्रतिरोध होता है।

एए बैटरी ~ 1 ओम ~ 1.5 से 1.6 वी स्रोत।
सफेद एलईडी ~ 15 ओम @ ~ 3.1 वी @ 20 एमए, 2.8 वी बंद।
100 ओम अवरोधक।
तार ~ x mOhm

इस प्रकार समानांतर बैंक = 3.1 वी (नया) - 2,8 वी एलईडी = (स्था।) लूप प्रतिरोध से विभाजित 300 एमवी = 116 ओम आपके परिणाम के करीब <3 एमए होगा।

फिर जब श्रृंखला में 2 बैंक 6.2V (Vbat) -2.8V (Wh- LED दहलीज) = 3.4V / 116 ओम (लूप प्रतिरोध) = 29 mA जो अनुमानों पर सहिष्णुता के कारण आपके पढ़ने के करीब है।

Answer 7

इतना सरल नहीं है। जब आप दो कोशिकाओं को समानांतर में रखते हैं, तो आप दो कोशिकाओं के आंतरिक प्रतिरोधों को समानांतर में रखते हैं, इस प्रकार सर्किट में कुल प्रतिरोध कम हो जाता है। भले ही कोशिकाओं में अलग टर्मिनल, खुले सर्किट वोल्टेज और विभिन्न आंतरिक प्रतिरोध हों, आप पूरे सर्किट के समग्र प्रतिरोध को कम कर रहे हैं। और इसलिए, अधिक धारा प्रवाहित होनी चाहिए। यदि आपको एक उच्च प्रवाह दिखाई नहीं देता है, तो आपकी माप प्रणाली पर्याप्त रूप से संवेदनशील नहीं है। आपके प्रयोग के कम समय के लिए, हम आपके सर्किट में सभी घटकों के प्रतिरोध के तापमान गुणांक को अनदेखा कर सकते हैं।

Answer 8

सावधानी: उपयोग में नहीं होने पर बैटरी को अपने परीक्षण सेटअप से हटा दें। यदि आपके परीक्षण सेटअप में दिखाए गए दो बैटरियों में संक्षारक रसायनों को बैटरी धारक में लीक करने की संभावना है, अगर पूरी तरह से निर्वहन करने और लंबे समय तक बने रहने की अनुमति हो।

आप दावा करते हैं कि समांतर बैटरी से करंट नहीं बढ़ता है। आप इस बारे में कैसे निश्चित हैं? क्या होगा यदि वर्तमान वृद्धि बहुत मामूली है, और मापने के लिए आपके मीटर की क्षमता से कम है?

यहाँ आपका काम है:

- अधिक सटीक मीटर प्राप्त करें, सबसे अच्छा आप उधार ले सकते हैं

- बैटरी # 1 के साथ वर्तमान को मापें।

- बैटरी # 2 के साथ वर्तमान को मापें।

- समानांतर में दोनों बैटरी के साथ वर्तमान को मापें।

मैं भविष्यवाणी करता हूं कि तीसरा माप पहले दो के न्यूनतम से अधिक होगा।

बैटरी के वोल्टेज के स्रोत के रूप में विचार करने के लिए यह परिचयात्मक इलेक्ट्रॉनिक्स में आम है। लेकिन बैटरी वास्तव में बहुत जटिल उपकरण हैं जिनके लिए वोल्टेज स्रोत केवल एक सन्निकटन है। एक बेहतर सन्निकटन एक वोल्टेज स्रोत है जिसमें श्रृंखला में कम-मूल्य अवरोधक होता है। जब आप लोड को बैटरी पर लागू करते हैं और श्रृंखला प्रतिरोधों और ओम के नियम के लिए सामान्य नियमों का उपयोग करते हुए वोल्टेज ड्रॉप को मापकर आप वास्तव में इस श्रृंखला रोकनेवाला के मूल्य का अनुमान लगा सकते हैं। अधिकांश इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग इसके साथ बंद हो जाती है, लेकिन एक बैटरी के लिए और भी अधिक जटिल मॉडल हैं जो इसके व्यवहार को और भी अधिक सटीक रूप से दर्शाते हैं।

आप सभी सीख सकते हैं, लेकिन हमेशा संदेहपूर्ण रहें और अपने सेल फोन को रिचार्ज करते समय चुनौतीपूर्ण प्रश्न पूछें।

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किसी को करंट के बदलने की उम्मीद नहीं होगी - जब तक कि लोड चुनौती नहीं दे रहा था कि बैटरी कितनी करंट दे सकती है, या बैटरी ड्रेन के पास थी। प्रयोग ठीक है, उपकरण ठीक है। आंतरिक प्रतिरोध के बारे में बात ठीक है, लेकिन इस परिदृश्य में कोई वास्तविक प्रभाव होने की संभावना नहीं है।

— स्कॉट सीडमैन