¿Puede una sola batería de CC de 1,5 V generar 1500 vatios de potencia?

Supongamos que hay un DC 1.5 V batería conectada con 1.5 × 10 − 3 Ω resistor.

Entonces la cantidad de corriente del circuito es I = V / R = 10 3 A . (según la ley de Ohm)

yo se la formula PAG = I V que es la energía eléctrica.

Finalmente obtuve la energía eléctrica de 1500 W en este caso.

¡No puedo creer esto! ¿Cómo puede una sola batería de CC de 1,5 V generar 1500 vatios de potencia?

¿Qué me estoy perdiendo?

¿Cuánto tiempo genera esa energía?

Respuestas (4)

Las baterías no se comportan de manera ideal en todas las condiciones. El modelo más simple de una batería como elemento de circuito es el que usted describe: una fuente de voltaje puro. Un modelo un poco más sofisticado es una fuente de voltaje conectada a una resistencia fija, llamada resistencia interna de la batería. Una batería típica tiene una resistencia interna de entre 1 y 0,1 ohmios, lo que limita su potencia de salida a unos pocos vatios.

Lo siento pero no entiendo. Tengo un multímetro a mi lado y he medido el voltaje de la batería del energizador de 1,5 V. Era 1.552[V]. Y también he medido la cantidad de corriente de la batería que es 4.21[A]. Y la resistencia de la punta de medición de mi multímetro es de 0,4 Ω. Esos son todos valores medidos, y sigue bien la ley de Ohm. La potencia de esta batería es de 6,53W (según fórmula). Si la resistencia de la punta se debilita, la cantidad de corriente aumenta y la potencia también aumenta. Por este motivo, no hay límite de potencia.
Me resulta difícil discernir su punto exacto, pero si reduce cada vez más la resistencia del circuito, la resistencia interna de la batería será cada vez más importante.
Mi punto era que no hay límite de potencia. Sin embargo, mientras usamos la batería, la fuerza electromotriz disminuye y la potencia se debilita (la resistencia interna también puede ser un factor variable de la disminución de la potencia, pero no estoy seguro de eso). Pero está perfectamente mal que haya un límite de potencia.
Tu razonamiento no está claro. ¿Qué parte del modelo de resistencia interna desea aclarar? Su primer comentario es una serie de declaraciones, muchas de ellas difíciles de interpretar (¿qué tipo de circuito está haciendo? ¿Por qué la punta del multímetro es la resistencia relevante? ¿Cómo la está midiendo?), y ninguna de ellas da una idea clara. respuesta a lo que escribi.
Mi primer comentario fue para mostrarles que no hay límite de potencia. ¿Por qué no vas a atrapar esto? Revisa tu última oración. Dijiste que la resistencia interna limita el poder. Pero esto está mal. Mi primer comentario fue para mostrar que los valores medidos están siguiendo PAG = I V bastante bien, y NO HABÍA LÍMITE DE POTENCIA. Nada que ver con la resistencia interna.
No, no puede simplemente hacer algún tipo de medición y extrapolar hasta 10^-3 ohmios. A medida que la resistencia externa disminuye, el voltaje a través de la resistencia externa también disminuirá.
Según mis medidas, esos factores (I,R,V) siguen bien el P=IV. Entonces, si la R baja, la P se vuelve más fuerte. La resistencia interna no limitará la potencia.
el poder es PAG = ϵ 2 r 2 R + 2 r + R .
Maldita sea, fui tan estúpido. Resolví la función de potencia con variables, pero no me di cuenta. Usted tenía razón. La resistencia interna limita la potencia. Lo siento mucho. s8.postimg.org/mjvexxwp1/K_20130829_447352.png
Tenga en cuenta que disipar varios vatios en la resistencia interna calentará la batería, que es solo una de las razones por las que el modelo de "resistencia interna fija" es defectuoso.

A menos que una batería se fabrique con superconductores, lo que aún no ha sucedido, al menos en las baterías comerciales, existe una resistencia a los materiales que conducen la electricidad dentro de la batería, generalmente solo una pequeña fracción de un ohmio. Por ejemplo, en la hoja de datos de la batería Duracell Ultra AA (1.5V) , dice que la resistencia interna es de aproximadamente 81 miliohmios. Entonces, la batería en sí misma, debido a que no es perfectamente conductora, proporciona resistencia al circuito. Si hace los cálculos, 1,552 V / 81 miliohmios = 19,16 amperios, la salida de corriente máxima teórica de la batería Duracell Ultra AA. Multiplicado por 1,552 V, da 29,74 vatios, la potencia máxima de salida de la batería.

Por supuesto, diferentes baterías tienen diferentes resistencias internas, pero todas las baterías comerciales tienen una resistencia interna que limita la corriente y la potencia de salida, evitando que una sola batería AA produzca 1500 vatios. Si desea calcular la salida de potencia máxima real de su batería, busque la hoja de datos de la batería, que enumera información técnica sobre la batería, y seguramente tenga la resistencia interna en la lista, aunque posiblemente no con ese nombre.

... excepto que 29,74 W se disiparían dentro de la batería y la salida de potencia real sería 0. La salida de potencia máxima se obtiene haciendo coincidir la carga con la resistencia de la fuente, donde la potencia de salida es 1/4 de lo que calculó .

Intente medir el voltaje de su batería con y sin la carga conectada. Habrá una (pequeña) reducción en el voltaje cuando fluya la corriente. Esa diferencia, dividida por la corriente, es la resistencia interna de la batería; puede ser pequeño pero no es cero.

Esta resistencia interna se vuelve cada vez más importante a medida que aumenta la corriente (al reducir el valor de la resistencia de carga). Incluso 1 miliohmio en su carga extrapolada tiene un efecto importante, y su batería debería tener mucho más que eso.

Permítanme resumir esto. Sea la resistencia interna de la batería r y la fuerza electromotriz ser ϵ . Si la corriente de I fluye a través del circuito cuya resistencia es R , entonces el voltaje cargado en la resistencia R será ϵ − I r ( = I R ) . y la corriente I = ϵ r + R , el voltaje V = ϵ R r + R . Finalmente el poder será PAG = ϵ 2 R ( r + R ) 2 .
@ usuario28936: Sí.
R es una constante (supongamos que la temperatura no cambia) y ϵ va más bajo mientras usamos la batería (consumiendo energía). Por cierto, ¿por qué r ¿existir? ¿Es una constante o una variable? De todos modos, creo que he resuelto el problema actual.
@user28936: r es una característica inevitable de las baterías reales. Es más o menos constante, pero los modelos eléctricos de baterías pueden volverse muy complicados. Por ejemplo, vea mi respuesta a esta pregunta: physics.stackexchange.com/questions/62258/…

En este artículo se puede ver que un alcalino, 1.5 ( V ) batería contiene una energía de 9.36 ( k j ) . Si asumimos que la batería no tiene resistencia interna y conectamos el ánodo y el cátodo con un cable de metal grueso, casi toda la energía contenida se liberará en muy poco tiempo debido a la resistencia muy pequeña del metal de conexión. Así que podría ser posible que el 9.36 ( k j ) la energía se libera en poco tiempo, como en el caso de conectar los dos polos mediante una gruesa pieza de metal. La energía de la batería se libera en una fracción de segundo, es decir, 9.36 ( k j ) se libera de tal manera que la potencia generada es mayor que 1500 ( W ) . En este caso, la pieza de metal que conecta los polos se calienta rápidamente. Sin embargo, la resistencia interna se encarga de que la energía que comienza a fluir cuando conectamos el ánodo y el cátodo por la pieza gruesa de metal no pueda fluir tan rápido, por lo que lleva más tiempo antes de que los electrones energéticos se hayan movido del lado negativo de la batería a el lado positivo de la batería (a menos que la resistencia interna sea relativamente pequeña). En este caso, la batería se está calentando por dentro.

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