Как найти электрический заряд батареи

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Очень много бытовых приборов небольшого размера работают не от аккумуляторов, а от батареек.

Эти источники питания достаточно быстро разряжаются и нуждаются в замене, однако заряд таких элементов уменьшается не только во время работы, но и при хранении.

Поэтому перед установкой их необходимо тестировать, а для этого необходимо знать, как проверить батарейку мультиметром.

Проверка батарейки мультиметром

Проще всего измерить пригодность батарейки к использованию при помощи тестера.

Для этого необходим прибор, который может измерять постоянный ток величиной до 5 Ампер и напряжение до 2 Вольта, модель мультиметра значения не имеет.

В данной статье рассматриваются методы проверки элементов типа АА (пальчиковые) и ААА (мизинчиковые) с номинальным напряжением 1,5 В.

Измеряем напряжение

Первый этап оценки батареек измерение напряжения. Для проверки прибор устанавливается в положение измерения постоянного напряжения DCV с пределом не менее 2 В.

В зависимости от результатов измерений принимается решение о месте установки элемента:

• 1,5 В – батарея новая, пригодна для установки в любом месте;
• 1,35-1,45 В – имеются признаки разряда, но такой элемент можно устанавливать в любой прибор;
• 1,2-1,35 В – удовлетворительное состояние источника питания, допускается применение в часах и других устройствах с малым энергопотреблением;
• 1-1,2 В – практически полный разряд, может недолго работать в часах или пультах ДУ;
• менее 1 В – полный разряд, установка такого элемента бесполезна.

В связи с тем, что в отличие от аккумуляторов в батарейках вместо уменьшения ЭДС растёт внутреннее сопротивление и падает выходной ток, такая проверка позволяет оценить исправность элемента только предварительно.

Более точную оценку состояния батареи может дать проверка под нагрузкой.

Проверка под нагрузкой

Тестирование батареек под нагрузкой обеспечивает более точные результаты проверки и учитывает возросшее внутреннее сопротивление элемента.

Для этого параллельно вольтметру подключается сопротивление 3,9-8 Ом. В этом случаем через батарею протекает ток 150-300 мА, что приближает эксперимент к реальным условиям и его результаты показывают истинное состояние источника питания:

• 1,45-1,5 В – новая батарея;
• 1,4 -1,45 В – элемент в хорошем состоянии;
• 1,3 – 1,35 В – можно устанавливать в пульт ДУ и часы
• ниже 1,1 В – непригоден к эксплуатации.

Совет! При проверке батареи “монетка” типа CR2032 необходимо взять резистор 1 кОм и разряженным считается элемент с напряжением 2 В.

Измерение тока короткого замыкания

Если отсутствует нагрузочный резистор, то проверить состояние батареи можно при помощи измерения тока короткого замыкания.

Для этого прибор необходимо установить в положение DCA с пределом не менее 5 А.

Важно! При коротком замыкании элемент быстро нагревается, поэтому измерение проводят в течение 2-3 секунд.

При проведении измерений сила тока должна быть неизменной, падение показаний указывает на разряженную батарейку:

• 1-2 А – батарея заряжена;
• 0,3-0,5 А – состояние удовлетворительное;
• менее 100 мА – элемент разряжен.

Проверка батарейки без мультиметра

Кроме тестирования мультиметром, допускается использовать и другие методы проверки батарей.

Специальные приборы для проверки

Кроме мультиметра и постоянного резистора для тестирования источника питания можно использовать специальные приборы.

Независимо от модели аппарата принцип работы этих устройств одинаковый – замер напряжения под нагрузкой. Подключение батареи производится её установкой в специальное гнездо.

Приобретение такого прибора экономически оправдано только при его постоянной эксплуатации, например, для магазина.

Для домашнего использования можно порекомендовать мультиметр с функцией проверки батареек. Подключение тестера к источнику питания осуществляется при помощи щупов.

Можно ли проверить в домашних условиях без прибора

Если проверка батарейки мультиметром невозможна из-за отсутствия прибора, можно использовать лампочку накаливания для карманного фонарика.

Точность измерения зависит от номинального напряжения лампы, поэтому желательно выбирать лампочку 1,5 или 2,5 В.

Состояние батарейки определяется по яркости свечения – чем ярче свет, тем выше заряд батареи. Очень тусклое свечение или его полное отсутствие указывает на разряженный источник питания.

Совет! Лампу напряжением 6,3 В можно использовать в качестве резистора при проверке под нагрузкой.

Почему батарейки прыгают

Кроме методов, как померить батарейку 1.5 v мультиметром, в сети Интернет встречается способ проверки отскоком.

Для этого элемент необходимо поставить вертикально минусовым контактом вниз, приподнять на 10-20 см над столом и уронить.

Если элемент упал с глухим стуком, то он заряжен, но если звук был звонкий, а батарейка подпрыгнула, то она разряжена.

При кажущейся абсурдности этого способа, он является достаточно надёжным. Причина в изменении химического состава батареи при разряде.

Ученые из Принстонского университета (США) провели исследование на тему, почему батарейки прыгают.

Оказалось, что “прыгучесть” возрастает примерно до середины разряда, после чего остаётся неизменной до полного исчерпания заряда элемента.

При анализе рентгеновских снимков батарей разной степени заряженности было обнаружено, что цинк анода постепенно преобразовывается в оксид цинка.

Этот процесс начинается снаружи и распространяется к центру батарейки. Этот состав имеет большое количество связей между молекулами, что делает его более жёстким, а саму батарею более упругой.

Друзья очень прошу Вас подписаться и поставить лайк. Это помогает в развитии канала и мотивирует на публикацию нового материала.

Заряд и разряд конденсатора

Конденсаторы представляют собой пассивные электрические компоненты с двумя выводами, которые накапливают потенциальную энергию в электрическом поле. В простейшей форме они состоят из двух проводящих пластин, разделенных изолятором.

Они характеризуются емкостью. Единицей емкости является фарад (Ф), определяемый как один кулон на вольт (1 Кл/В).

Конденсаторы широко используются в различных электронных и электротехнических приложениях.

В электронных схемах они используются для блокировки постоянного тока и пропускания переменного тока. В сетях аналоговых фильтров они используются для сглаживания выходных сигналов источников питания. В резонансных схемах они используются для настройки радиоприемников на заданные частоты.

Конденсатор в электронной схеме

Для того чтобы зарядить конденсатор, необходимо включить его в цепь постоянного тока. На рис. 1 показана схема заряда конденсатора. Конденсатор С присоединен к зажимам генератора. При помощи ключа можно замкнуть или разомкнуть цепь. Рассмотрим подробно процесс заряда конденсатора.

Генератор обладает внутренним сопротивлением. При замыкании ключа конденсатор зарядится до напряжения между обкладками, равного э. д. с. генератора: Uс = Е.

При этом обкладка, соединенная с положительным зажимом генератора, получает положительный заряд (+ q ), а вторая обкладка получает равный по величине отрицательный заряд ( -q ).

Величина заряда q прямо пропорциональна емкости конденсатора С и напряжению на его обкладках: q = CUc

P ис. 1 . Схема заряда конденсатора

Для того чтобы обкладки конденсатора зарядились, необходимо, чтобы одна из них приобрела, а другая потеряла некоторое количество электронов.

Перенос электронов от одной обкладки к другой совершается по внешней цепи электродвижущей силой генератора, а сам процесс перемещения зарядов по цепи есть не что иное, как электрический ток, называемый зарядным емкостным током I зар.

Зарядный ток в цепи протекает обычно тысячные доли секунды до тех пор, пока напряжение на конденсаторе достигнет величины, равной э. д. с. генератора.

График нарастания напряжения на обкладках конденсатора в процессе его заряда представлен на рис. 2,а, из которого видно, что напряжение Uc плавно увеличивается, сначала быстро, а затем все медленнее, пока не станет равным э. д. с. генератора Е. После этого напряжение на конденсаторе остается неизменным.

Рис. 2. Графики напряжения и тока при заряде конденсатора

Пока конденсатор заряжается, по цепи проходит зарядный ток. График зарядного тока показан на рис. 2,б. В начальный момент зарядный ток имеет наибольшую величину, потому что напряжение на конденсаторе еще равно нулю, и по закону Ома io зар = E/ R i , так как вся э. д. с. генератора приложена к сопротивлению R i.

По мере того как конденсатор заряжается, т. е. возрастает напряженно на нем, для зарядного тока уменьшается. Когда напряженно на конденсаторе уже имеется, падение напряжения на сопротивление будет равно разности между э. д. с. генератора и напряжением на конденсаторе, т. е. равно Е — U с. Поэтому i зар = (E-Uс)/R i

Отсюда видно, что с увеличением Uс уменьшается i зар и при Uс = E зарядный ток становится равным нулю.

Про закон Ома подробнее смотрите здесь: закон Ома для участка цепи

Продолжительность процесса заряда конденсатора зависит от двух величин:

1) от внутреннего сопротивления генератора R i ,

2) от емкости конденсатора С.

На рис. 2 показаны графики нарядных токов для конденсатора емкостью 10 мкф: кривая 1 соответствует процессу заряда от генератора с э. д. с. Е = 100 В и с внутренним сопротивлением R i = 10 Ом, кривая 2 соответствует процессу заряда от генератора с такой же э. д. с, но с меньшим внутренним сопротивлением: R i = 5 Ом.

Из сравнения этих кривых видно, что при меньшем внутреннем сопротивлении генератора сила нарядного тока в начальный момент больше, и поэтому процесс заряда происходит быстрее.

Рис. 2. Графики зарядных токов при разных сопротивлениях

На рис. 3 дается сравнение графиков зарядных токов при заряде от одного и того же генератора с э. д. с. Е = 100 В и внутренним сопротивлением R i = 10 ом двух конденсаторов разной емкости: 10 мкф (кривая 1) и 20 мкф (кривая 2).

Величина начального зарядного тока io зар = Е/ Ri = 100/10 = 10 А одинакова для обоих конденсаторов, по так как конденсатор большей емкости накапливает большее количество электричества, то зарядный его ток должен проходить дольше, и процесс заряда получается более длительным.

Рис. 3. Графики зарядных токов при разных емкостях

Отключим заряженный конденсатор от генератора и присоединим к его обкладкам сопротивление.

На обкладках конденсатора имеется напряжение U с, поэтому в замкнутой электрической цепи потечет ток, называемый разрядным емкостным током i разр.

Ток идет от положительной обкладки конденсатора через сопротивление к отрицательной обкладке. Это соответствует переходу избыточных электронов с отрицательной обкладки на положительную, где их недостает. Процесс рам ряда происходит до тех пор, пока потенциалы обеих обкладок не сравняются, т. е. разность потенциалов между ними станет равной нулю: Uc=0 .

На рис. 4, а показан график уменьшения напряжения на конденсаторе при разряде от величины Uc о =100 В до нуля, причем напряжение уменьшается сначала быстро, а затем медленнее.

На рис. 4,б показан график изменения разрядного тока. Сила разрядного тока зависит от величины сопротивления R и по закону Ома i разр = Uc / R

Рис. 4. Графики напряжения и токов при разряде конденсатора

В начальный момент, когда напряжение па обкладках конденсатора наибольшее, сила разрядного тока также наибольшая, а с уменьшением Uc в процессе разряда уменьшается и разрядный ток. При Uc=0 разрядный ток прекращается.

Продолжительность разряда зависит:

1) от емкости конденсатора С

2) от величины сопротивления R , на которое конденсатор разряжается.

Чем больше сопротивление R , тем медленнее будет происходить разряд. Это объясняется тем, что при большом сопротивлении сила разрядного тока невелика и величина заряда на обкладках конденсатора уменьшается медленно.

Это можно показать на графиках разрядного тока одного и того же конденсатора, имеющего емкость 10 мкф и заряженного до напряжения 100 В, при двух разных величинах сопротивления (рис. 5): кривая 1 — при R = 40 Ом, i оразр = Uc о/ R = 100/40 = 2,5 А и кривая 2 — при 20 Ом i оразр = 100/20 = 5 А.

Рис. 5. Графики разрядных токов при разных сопротивлениях

Разряд происходит медленнее также тогда, когда емкость конденсатора велика. Получается это потому, что при большей емкости на обкладках конденсатора имеется большее количество электричества (больший заряд) и для стекания заряда потребуется больший промежуток времени.

Это наглядно показывают графики разрядных токов для двух конденсаторов раиной емкости, заряженных до одного и того же напряжения 100 В и разряжающихся на сопротивление R =40 Ом (рис. 6 : кривая 1 — для конденсатора емкостью 10 мкф и кривая 2 — для конденсатора емкостью 20 мкф).

Рис. 6. Графики разрядных токов при разных емкостях

Из рассмотренных процессов можно сделать вывод, что в цепи с конденсатором ток проходит только в моменты заряда и разряда, когда напряжение на обкладках меняется.

Объясняется это тем, что при изменении напряжения изменяется величина заряда на обкладках, а для этого требуется перемещение зарядов по цепи, т. е. по цепи должен проходить электрический ток. Заряженный конденсатор не пропускает постоянный ток, так как диэлектрик между его обкладками размыкает цепь.

В процессе заряда конденсатор накапливает энергию, получая ее от генератора. При разряде конденсатора вся энергия электрического поля переходит в тепловую энергию, т. е. идет на нагрев сопротивления, через которое разряжается конденсатор.

Чем больше емкость конденсатора и напряжение на его обкладках, тем больше будет энергия электрического поля конденсатора. Величина энергии, которой обладает конденсатор емкостью С, заряженный до напряжения U, равна: W = W с = С U 2 /2

Пример. Конденсатор С=10 мкф заряжен до напряжения U в = 500 В. Необходимо определить энергию, которая выделится в виде тепла на сопротивлении, через которое разряжается конденсатор.

Решение. Пpи разряде вся энергия, запасенная конденсатором, перейдет в тепловую. Поэтому W = W с = С U 2 /2 = (10 х 10 -6 х 500)/2 = 1,25 дж.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Как определить напряжение и заряд каждого конденсатора

UptoLike

Конденсаторы емкостями ( = 2) мкФ, ( = 15) мкФ и ( = 10) мкФ соединены последовательно и находятся под напряжением (U = 850) В. Определить на­пряжение и заряд на каждом из конденсаторов.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

• характеристика проводника, количественная мера его способности удерживать электрический заряд

• количественная характеристика, показывающая степень возможного участия тела в электромагнитных взаимодействиях

• устройство, предназначенное для получения нужных величин электрической ёмкости и способное накапливать и отдавать (перераспределять) электрические заряды

• разность потенциалов между двумя точками электрической цепи; на участке цепи, не содержащей электродвижущую силу, равно произведению силы тока на сопротивление участка

Дополнительные материалы

Похожие задачи

Как определить напряжение на обкладках конденсаторов.

Конденсаторы емкостью ( = 5) мкФ и ( = 10) мкФ заряжены до напряжений ( = 60) В и ( = 100) В соответственно. Определить напряжение на об­кладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими одноименные заряды.

Как определить на сколько изменится емкость батареи.

Два одинаковых плоских воздушных конденсато­ра емкостью (C = 100) пФ каждый соединены в батарею последовательно. Определить, на сколько изменится емкость (C) батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить парафином.

UptoLike

Конденсаторы емкостями ( = 2) мкФ, ( = 15) мкФ и ( = 10) мкФ соединены последовательно и находятся под напряжением (U = 850) В. Определить на­пряжение и заряд на каждом из конденсаторов.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

• характеристика проводника, количественная мера его способности удерживать электрический заряд

• количественная характеристика, показывающая степень возможного участия тела в электромагнитных взаимодействиях

• устройство, предназначенное для получения нужных величин электрической ёмкости и способное накапливать и отдавать (перераспределять) электрические заряды

• разность потенциалов между двумя точками электрической цепи; на участке цепи, не содержащей электродвижущую силу, равно произведению силы тока на сопротивление участка

Дополнительные материалы

Похожие задачи

Как определить напряжение на обкладках конденсаторов.

Конденсаторы емкостью ( = 5) мкФ и ( = 10) мкФ заряжены до напряжений ( = 60) В и ( = 100) В соответственно. Определить напряжение на об­кладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими одноименные заряды.

Как определить на сколько изменится емкость батареи.

Два одинаковых плоских воздушных конденсато­ра емкостью (C = 100) пФ каждый соединены в батарею последовательно. Определить, на сколько изменится емкость (C) батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить парафином.

Основные положения и соотношения

1. Общее выражение емкости конденсатора

2. Емкость плоского конденсатора

C = ε a ⋅ S d = ε r ⋅ ε 0 ⋅ S d ,

S – поверхность каждой пластины конденсатора;

d – расстояние между ними;

ε_r – диэлектрическая проницаемость среды (относительная диэлектрическая проницаемость);

ε 0 = 1 4 π ⋅ с 2 ⋅ 10 − 7 ≈ 8,85418782 ⋅ 10 − 12 Ф м – электрическая постоянная.

3. При параллельном соединении конденсаторов С₁, С₂, …, С_n эквивалентная емкость равна

C = C 1 + C 2 + . + C n = ∑ k = 1 n C k .

4. При последовательном соединении конденсаторов эквивалентная емкость определяется из формулы

1 C = 1 C 1 + 1 C 2 + . + 1 C n = ∑ k = 1 n 1 C k .

Для двух последовательно соединенных конденсаторов эквивалентная емкость составляет:

C = C 1 ⋅ C 2 C 1 + C 2 ,

а напряжения между отдельными конденсаторами распределяются обратно пропорционально их емкостям:

U 1 = U ⋅ C 2 C 1 + C 2 ; U 2 = U ⋅ C 1 C 1 + C 2 .

5. Преобразование звезды емкостей в эквивалентный треугольник емкостей или обратно (рис. а и б)

осуществляется по формулам:

6. Энергия электростатического поля конденсатора:

W = C ⋅ U 2 2 = Q ⋅ U 2 = Q 2 2 C .

7. Расчет распределения зарядов в сложных цепях, содержащих источники э.д.с. и конденсаторы, производится путем составления уравнений по двум законам:

1) По закону сохранения электричества (закон сохранения электрического заряда): алгебраическая сумма зарядов на обкладках конденсаторов, соединенных в узел и не подключенных к источнику энергии, равна алгебраической сумме зарядов, имевшихся на этих обкладках до их соединения:

2) По второму закону Кирхгофа: алгебраическая сумма э. д. с. в замкнутом контуре равна алгебраической сумме напряжений на участках контура, в том числе на входящих в него конденсаторах:

∑ k = 1 n E k = ∑ k = 1 n U C k = ∑ k = 1 n Q k C k .

Приступая к решению задачи, надо задаться полярностью зарядов на обкладках конденсаторов.

Решение задач на расчет электрической цепи постоянного тока с конденсаторами

Задача. Доказать формулу эквивалентной емкости при последовательном соединении конденсаторов (рис. 1).

На рис. 1 представлено последовательное соединение трех конденсаторов. Если батарею конденсаторов подключить к источнику напряжения U₁₂, то на левую пластину конденсатора С₁ перейдет заряд +q, на правую пластину конденсатора С₃ заряд –q.

Вследствие электризации через влияние правая пластина конденсатора С₁ будет иметь заряд –q, а так как пластины конденсаторов С₁ и С₂ соединены и были электронейтральны, то вследствие закона сохранения заряда заряд левой пластины конденсатора C₂ будет равен +q, и т. д. На всех пластинах конденсаторов при таком соединении будет одинаковый по величине заряд.

Найти эквивалентную емкость – это значит найти конденсатор такой емкости, который при той же разности потенциалов будет накапливать тот же заряд q, что и батарея конденсаторов.

Разность потенциалов U₁₂ = φ₁ – φ₂ складывается из суммы разностей потенциалов между пластинами каждого из конденсаторов

U 12 = φ 1 − φ 2 = ( φ 1 − φ A ) + ( φ A − φ B ) + ( φ B − φ 2 ) = U 1 A + U A B + U B 2 .

Воспользовавшись формулой напряжения на конденсаторе

q C = q C 1 + q C 2 + q C 3 .

Откуда эквивалентная емкость батареи из трех последовательно включенных конденсаторов

1 C = 1 C 1 + 1 C 2 + 1 C 3 .

В общем случае эквивалентная емкость при последовательном соединении конденсаторов

1 C = 1 C 1 + 1 C 2 + . + 1 C n = ∑ k = 1 n 1 C k .

Задача 1. Определить заряд и энергию каждого конденсатора на рис. 2, если система подключена в сеть с напряжением U = 240 В.

Эквивалентная емкость конденсаторов C₁ и C₂, соединенных параллельно

эквивалентная емкость всей цепи равна

C = C 12 ⋅ C 3 C 12 + C 3 = 200 ⋅ 300 500 = 120 м к Ф .

Заряд на эквивалентной емкости

Q = C·U = 120·10 –6 ·240 = 288·10 –4 Кл.

Той же величине равен заряд Q₃ на конденсаторе C₃, т.е. Q₃ = Q = 288·10 –4 Кл; напряжение на этом конденсаторе

U 3 = Q 3 C 3 = 288 ⋅ 10 − 4 300 ⋅ 10 − 6 = 96 В .

Напряжение на конденсаторах C₁ и C₂ равно

их заряды имеют следующие значения

Энергии электростатического поля конденсаторов равны

W 1 = Q 1 ⋅ U 1 2 = 72 ⋅ 10 − 4 ⋅ 144 2 ≈ 0,52 Д ж ; W 2 = Q 2 ⋅ U 2 2 = 216 ⋅ 10 − 4 ⋅ 144 2 ≈ 1,56 Д ж ; W 3 = Q 3 ⋅ U 3 2 = 288 ⋅ 10 − 4 ⋅ 96 2 ≈ 1,38 Д ж .

Задача 2. Плоский слоистый конденсатор (рис. 3), поверхность каждой пластины которого S = 12 см 2 , имеет диэлектрик, состоящий из слюды (ε_r1 = 6) толщиною d₁ = 0,3 мм и стекла (ε_r2 = 7) толщиною d₂ =0,4 мм.

Пробивные напряженности слюды и стекла соответственно равны E₁ = 77 кВ/мм, E₂ = 36 кВ/мм.

Вычислить емкость конденсатора и предельное напряжение, на которое его можно включать, принимая для более слабого слоя двойной запас электрической прочности.

Эквивалентная емкость слоистого конденсатора определится как емкость двух последовательно соединенных конденсаторов

C = C 1 ⋅ C 2 C 1 + C 2 = ε a 1 ⋅ S d 1 ⋅ ε a 2 ⋅ S d 2 ε a 1 ⋅ S d 1 + ε a 2 ⋅ S d 2 = ε a 1 ⋅ ε a 2 ⋅ S ε a 1 ⋅ d 2 + ε a 2 ⋅ d 1 .

C = ε 0 ⋅ ε r 1 ⋅ ε r 2 ⋅ S ε r 1 ⋅ d 2 + ε r 2 ⋅ d 1 = 8,85 ⋅ 10 − 12 ⋅ 6 ⋅ 7 ⋅ 12 ⋅ 10 − 4 6 ⋅ 0,4 ⋅ 10 − 3 + 7 ⋅ 0,3 ⋅ 10 − 3 = 99 ⋅ 10 − 12 Ф .

Обозначим общее напряжение, подключаемое к слоистому конденсатору, через U_пр, при этом заряд конденсатора будет равен

Напряжения на каждом слое будут равны

U 1 = Q C 1 = C ⋅ U п р ε a 1 ⋅ S d 1 = ε a 2 ⋅ d 1 ε a 1 ⋅ d 2 + ε a 2 ⋅ d 1 ⋅ U п р ; U 2 = Q C 2 = C ⋅ U п р ε a 2 ⋅ S d 2 = ε a 1 ⋅ d 2 ε a 1 ⋅ d 2 + ε a 2 ⋅ d 1 ⋅ U п р .

Напряженности электростатического поля в каждом слое

E 1 = U 1 d 1 = ε a 2 ε a 1 ⋅ d 2 + ε a 2 ⋅ d 1 ⋅ U ′ п р ; E 2 = U 2 d 2 = ε a 1 ε a 1 ⋅ d 2 + ε a 2 ⋅ d 1 ⋅ U ″ п р .

Здесь U’_np – общее напряжение, подключаемое к конденсатору, при котором пробивается первый слой, a U»_np – общее напряжение, при котором происходит пробой второго слоя.

Из последнего выражения находим

U ′ п р = E 1 ⋅ ε a 1 ⋅ d 2 + ε a 2 ⋅ d 1 ε a 2 = 49,5 к В ; U ″ п р = E 2 ⋅ ε a 1 ⋅ d 2 + ε a 2 ⋅ d 1 ε a 1 = 27,0 к В .

Таким образом, более слабым слоем является второй; согласно условию, принимая для него двойной запас прочности, находим, что конденсатор может быть включен на напряжение, равное

27,0 кВ / 2 = 13,5 кВ.

Задача 3. Обкладки плоского конденсатора с воздушным диэлектриком расположены на расстоянии d₁ = 1 см друг от друга. Площадь обкладок S = 50 см 2 . Конденсатор заряжается до напряжения U = 120 В и затем отсоединяется от источника электрической энергии.

Определить, какую надо совершить работу, если увеличить расстояние между пластинами до d₂ = 10 см. Краевым эффектом можно пренебречь; другими словами, емкость конденсатора можно считать обратно пропорциональной расстоянию между обкладками.

Энергия заряженного плоского конденсатора равна

W 1 = C 1 ⋅ U 2 2 = ε 0 ⋅ S d 1 ⋅ U 2 2 ,

где С₁ – емкость до раздвижения обкладок.

Так как конденсатор отключен от источника, то при изменении расстояния между обкладками его заряд остается постоянным. Поэтому из

где C₂ – емкость конденсатора после раздвижения обкладок, следует, что, так как C₂ = ε ·S/d₂ стало меньше в 10 раз (d₂ увеличилось в 10 раз), то напряжение на конденсаторе U₂ увеличилось в 10 раз, т. е. U₂ = 10U.

Таким образом, энергия конденсатора после отключения и раздвижения обкладок на расстояние d₂ будет больше первоначальной

W 2 = ε 0 ⋅ S d 2 ⋅ U 2 2 2 = ε 0 ⋅ S 10 d 1 ⋅ ( 10 U ) 2 2 = 10 ⋅ ε 0 ⋅ S d 1 ⋅ U 2 2 = 10 ⋅ W 1 .

Увеличение энергии произошло за счет работы внешних сил, затраченной на раздвижение обкладок.

Таким образом, надо совершить работу, равную

W 2 − W 1 = 9 ⋅ W 1 = 9 ⋅ ε 0 ⋅ S d 1 ⋅ U 2 2 = 2,86 ⋅ 10 − 7 Д ж .

Задача 4. Для схемы (рис. 4) определить напряжение каждого конденсатора в двух случаях: при замкнутом и разомкнутом ключе К.

Ключ К разомкнут. Конденсаторы соединены между собой последовательно; их ветвь находится под полным напряжением источника; напряжение распределяется между ними обратно пропорционально емкостям

U 1 = C 2 C 1 + C 2 ⋅ U = 20 ⋅ 10 − 6 30 ⋅ 10 − 6 + 20 ⋅ 10 − 6 ⋅ 20 = 8 В ; U 2 = U − U 1 = 20 − 8 = 12 В .

Ключ К замкнут. Через сопротивления r₁ и r₂ протекает ток

I = U r 1 + r 2 = 20 500 = 0,04 А ,

а через сопротивление r₃ ток не протекает.

Таким образом, напряжение на первом конденсаторе равно падению напряжения на сопротивлении r₁

Аналогично напряжение на втором конденсаторе равно

Задача 5. Определить напряжение на зажимах конденсаторов и их энергию после перевода рубильника из положения 1 в положение 2, показанное пунктиром на рис. 5, если U = 25 В; C₁ = 5 мкФ; C₂ = 120 мкФ. Конденсатор C₂ предварительно не был заряжен.

Когда рубильник находится в положении 1, то конденсатор C₁ заряжен до напряжения U и его заряд равен

После перевода рубильника в положение 2, заряд Q распределяется между конденсаторами C₁ и C₂ (рис. 5). Обозначим эти заряды через Q’₁ и Q’₂.

На основании закона сохранения электричества имеем

По второму закону Кирхгофа имеем

0 = U C 1 − U C 2 = Q ′ 1 C 1 − Q ′ 2 C 2 ,

Q ′ 1 5 ⋅ 10 − 6 − Q ′ 2 120 ⋅ 10 − 6 = 0. ( 2 )

Решая уравнения (1) и (2), найдем

Напряжение на зажимах конденсаторов станет равным

U C 1 = Q ′ 1 C 1 = U C 2 = Q ′ 2 C 2 = 5 ⋅ 10 − 6 5 ⋅ 10 − 6 = 1 В .

Энергия обоих конденсаторов будет равна

W = C 1 ⋅ U C 1 2 2 + C 2 ⋅ U C 2 2 2 = 62,5 ⋅ 10 − 6 Д ж .

Подсчитаем энергию, которая была запасена в конденсаторе С₁, при его подключении к источнику электрической энергии

W н а ч = C 1 ⋅ U 2 = 5 ⋅ 10 − 6 ⋅ 25 2 2 = 1562,5 ⋅ 10 − 6 Д ж .

Как видим, имеет место большая разница в запасе энергии до и после переключения. Энергия, равная 1562,5·10 –6 – 62,5·10 –6 = 1500·10 –6 Дж, израсходовалась на искру при переключении рубильника из положения 1 в положение 2 и на нагревание соединительных проводов при перетекании зарядов из конденсатора C₁ в конденсатор C₂ после перевода рубильника в положение 2.

Задача 6. Вычислить напряжение, которое окажется на каждом из конденсаторов схемы (рис. 6) после перевода рубильника К из положения 1 в положение 2.

Емкости конденсаторов равны: C₁ = 10 мкФ; C₂ = 30 мкФ; C₃ = 60 мкФ; напряжение U = 30 В, а э. д. с. E = 50 В.

Рубильник находится в положении 1. Заряд конденсатора C₁ равен

В указанном положении рубильника конденсаторы C₂ и C₃ соединены последовательно друг с другом, поэтому их заряды равны: Q₂ = Q₃. Знаки зарядов показаны на рис. 6 отметками без кружков. По второму закону Кирхгофа имеем

E = U C 2 + U C 3 = Q 2 C 2 + Q 3 C 3 = Q 2 ⋅ C 2 + C 3 C 2 ⋅ C 3 ,

Q 2 = Q 3 = C 2 ⋅ C 3 C 2 + C 3 ⋅ E = 30 ⋅ 10 − 6 ⋅ 60 ⋅ 10 − 6 90 ⋅ 10 − 6 ⋅ 50 = 1 ⋅ 10 − 3 К л .

При переводе рубильника в положение 2 произойдет перераспределение зарядов. Произвольно задаемся новой полярностью зарядов на электродах (показана в кружках; предположена совпадающей с ранее имевшей место полярностью); соответствующие положительные направления напряжений на конденсаторах обозначены стрелками. Обозначим эти заряды через Q’₁, Q’₂ и Q’₃. Для их определения составим уравнения на основании закона сохранения электрических зарядов и второго закона Кирхгофа.

Для контура 2ebda2

0 = U ′ C 1 − U ′ C 2 = Q ′ 1 C 1 − Q ′ 2 C 1 .

Для контура bcadb

E = U ′ C 2 − U ′ C 3 = Q ′ 2 C 2 + Q ′ 3 C 3 .

Уравнения (1) – (3), после подстановки числовых значений величин, примут вид

Решая совместно уравнения (4) – (6), получим

Так как знаки всех зарядов оказались положительными, то фактическая полярность обкладок соответствует предварительно выбранной.

Напряжения на конденсаторах после перевода рубильника будут равны

U C 1 = Q ′ 1 C 1 = 0,33 ⋅ 10 − 3 10 ⋅ 10 6 = 33 В ; U C 2 = Q ′ 2 C 2 = 0,99 ⋅ 10 − 3 30 ⋅ 10 6 = 33 В ; U C 3 = Q ′ 3 C 3 = 1,02 ⋅ 10 − 3 60 ⋅ 10 6 = 17 В .

Задача 7. Определить заряд и напряжение конденсаторов, соединенных по схеме рис. 7, если C₁ = 5 мкФ; C₂ = 4 мкФ; C₃ = 3 мкФ; э. д. с. источников E₁ = 20 В и E₂ = 5 В.

Составим систему уравнений на основании закона сохранения электричества и второго закона Кирхгофа, предварительно задавшись полярностью обкладок конденсаторов, показанной в кружках

− Q 1 + Q 2 − Q 3 = 0 ; E 1 = U C 1 − U C 3 = Q 1 C 1 − Q 3 C 3 ; E 2 = − U C 2 − U C 3 = − Q 2 C 2 − Q 3 C 3 .

Подставляя сюда числовые значения и решая эту систему уравнений, получим, что Q₁ = 50 мкКл; Q₂ = 20 мкКл; Q₃ = –30 мкКл.

Таким образом, истинная полярность зарядов на обкладках конденсаторов C₁ и C₂ соответствует выбранной, а у конденсатора C₃ – противоположна выбранной.

Задача 8. Пять конденсаторов соединены по схеме рис. 3-22, а, емкости которых C₁ = 2 мкФ; C₂ = 3 мкФ; C₃ = 5 мкФ; C₄ = 1 мкФ; C₅ = 2,4 мкФ.

Определить эквивалентную емкость системы и напряжение на каждом из конденсаторов, если приложенное напряжение U = 10 В.

1-й способ. Звезду емкостей C₁, C₂ и C₃ (рис. 8, а) преобразуем в эквивалентный треугольник емкостей (рис. 8, б)

C 12 = C 1 ⋅ C 2 C 1 + C 2 + C 3 = 0,6 м к Ф ; C 13 = C 1 ⋅ C 3 C 1 + C 2 + C 3 = 1,0 м к Ф ; C 23 = C 2 ⋅ C 3 C 1 + C 2 + C 3 = 1,5 м к Ф .

Емкости C₁₂ и C₅ оказываются соединенными параллельно друг другу и подключенными к точкам 1 и 2; их эквивалентная емкость

Схема принимает вид изображенный на рис. 8, в. Емкость схемы между точками а и b равняется

C a b = C 23 + C 6 ⋅ C 7 C 6 + C 7 = 2,7 м к Ф .

Вычислим напряжение на каждом из конденсаторов.

На конденсаторе C₇ напряжение равно

U 7 = C 6 C 6 + C 7 ⋅ U = 6 В .

Таково же напряжение и на конденсаторах C₄ и C₁₃

Напряжение на конденсаторе C₆ равно

По закону сохранения электричества для узла 1 схем 8, а и б имеем

а напряжение на конденсаторе, емкостью C₁ составляет

U 1 = Q 1 C 1 = 1,8 В .

Далее находим напряжения и заряды на остальных конденсаторах

Так как знаки всех зарядов оказались положительными, то фактическая полярность зарядов на обкладках совпадает с предварительно выбранной.

2-й способ. Выбрав положительные направления напряжений на конденсаторах (а тем самым и знаки зарядов на каждом из них) по формуле закона сохранения электричества (закона сохранения заряда) составляем два уравнения и по второму закону Кирхгофа три уравнения (рис. 8, а)

Q 1 C 1 − Q 4 C 4 + Q 3 C 3 = 0 ; ( 3 )

Q 1 C 1 + Q 5 C 5 − Q 2 C 2 = 0 ; ( 4 )

Q 3 C 3 + Q 2 C 2 = U . ( 5 )

Система уравнений (1) – (5) – содержит пять неизвестных: Q₁, Q₂, Q₃, Q₄ и Q₅. Решив уравнения, найдем искомые заряды, а затем и напряжения на конденсаторах. При втором способе решения эквивалентную емкость схемы С_ab можно найти из отношения

При выбранном распределении зарядов (в кружках), как показано на схеме, система уравнений будет иметь вид:

для контура afcba

E 1 = U C 1 + U C 4 − U C 3 = Q 1 C 1 + Q 4 C 4 − Q 3 C 3 ;

ля контура gdbag

E 2 = U C 5 − U C 3 + U C 2 = Q 5 C 5 − Q 3 C 3 + Q 2 C 2 ;

для контура cbdc

0 = U C 4 − U C 5 − U C 6 = Q 4 C 4 − Q 5 C 5 − Q 6 C 6 .

Подставляя сюда числовые значения и решая полученную систему шести уравнений, найдем искомые заряды

Таким образом, истинные знаки зарядов Q₁, Q₄, Q₅ и Q₆ соответствуют выбранным, а знаки Q₂ и Q₃ противоположны выбранным.

Фактическое расположение знаков зарядов на конденсаторах дано не в кружках.

Задача 10. Определить заряд и энергию каждого конденсатора в схеме (рис. 10). Данные схемы: C₁ = 6 мкФ; C₂ = 2 мкФ; C₃ = 3 мкФ; r₁ = 500 Ом; r₂ = 400 Ом; U = 45 В.

Через сопротивления протекает ток

I = U r 1 + r 2 = 0,05 А .

Задавшись полярностью зарядов на обкладках конденсаторов, составим систему уравнений:

− Q 1 + Q 2 + Q 3 = 0 ; U = U C 1 + U C 2 = Q 1 C 1 + Q 2 C 2 ; I ⋅ r 1 = U C 1 + U C 3 = Q 1 C 1 + Q 3 C 3 ,

Q 1 = Q 2 + Q 3 ; 45 = Q 1 6 ⋅ 10 − 6 + Q 2 2 ⋅ 10 − 6 ; 25 = Q 1 6 ⋅ 10 − 6 + Q 3 3 ⋅ 10 − 6 .

Решив эту систему уравнений, найдем, что

Цепи с конденсаторами, Конденсатор в цепи постоянного тока, Расчет цепи конденсаторов, параллельное соединение конденсаторов, последовательное соединение конденсаторов

Источник

Как
с помощью мультиметра или тестера узнать, заряжена батарейка или нет? Как ее
проверить в полевых условиях, когда под рукой вообще нет никаких приборов?

И
как при этом разобраться — пора ли ее выбрасывать или она еще прослужит
какое-то время? Сколько на исправном элементе питания должно быть вольт?

В
детстве самым универсальным способом проверки было попробовать батарейку на
вкус. Щиплется – значит еще заряжена.

Особенно
удобна в этом плане крона.

Для
пальчиковых, язык нормального здорового человека не годится. Слишком далеко
друг от друга разнесены плюс и минус.

Одно время довольно популярны были модели Duracell со специальной сигнальной полоской, которая показывает уровень заряда.

Достаточно было нажать на две кнопочки и полоска окрашивалась в разные цвета, демонстрируя оставшуюся емкость.

На самом деле никакую емкость она не измеряла. Данная полоса изготавливается из термокраски и меняет свой цвет в зависимости от температуры.

Паяльник не даст соврать.

Умельцы зачастую вырезали с негодных батареек этот датчик и применяли его в других целях. Сейчас подобные устройства встречаются почему-то довольно редко.

Еще одним
оригинальным способом проверки является метод компаса.

Подносите компас к батарейке и проводите им вдоль корпуса. Если стрелка выстраивается строго по одной оси и не отклоняется в разные стороны, значит заряд еще есть.

Красный участок стрелы должен тянуться к минусу, белый – к плюсу.

Чем
больше гуляет стрелка, тем меньше заряда осталось в банке.

Измерение остаточного напряжения

Для
проверки батарейки прибором нам понадобится обычный китайский мультиметр. С его
помощью нужно будет замерить напряжение на полюсах (+ и -).

Обратите
внимание – на панели мультиметра есть две шкалы:

Нам
понадобится “постоянка”. Устанавливаете переключатель в положение 20V.

Два
щупа вставляете в следующие разъемы:

Находите
на батарейке плюсовой и минусовой контакт и прикладываете черный щуп к минусу,
а красный к плюсу.

Если
перепутаете плюс и минус, то на экране просто высветятся показания с
отрицательными значениями (перед цифрой будет стоять значок “минус”).

Номинальное
напряжение батарейки обычно указывается на ее корпусе.

Значения,
которые покажет мультиметр должны соответствовать этим данным, либо быть чуть
больше.

Например,
алкалиновая (щелочная) батарейка типоразмера АА (пальчиковая), имеет
номинальное напряжение 1,5 вольт. На исправном и заряженном элементе мультиметр
должен показать 1,5 – 1,6V.

Если
батарея будет немного разряжена, то и значения будут чуть меньше чем 1,5В.

Здесь
действует следующее правило:

Если
значение меньше – от 1,2 до 1,35V, не стоит его сразу выбрасывать в
мусорку. Батарейки вполне сгодятся для маломощных устройств:

Можете
тут же вставить их в пульт и проверить работоспособность, направив глазок в
камеру смартфона. На экране телефона должен быть виден инфракрасный сигнал.

Правда
современные смартфоны сплошь и рядом оснащены инфракрасным фильтром, плюс
многие TV уже управляются по Wi-Fi без всякого ИФ сигнала,
поэтому подобный фокус работает не всегда.

У
них будут разные токи отдачи и в дальнейшем произойдет окисление контактов.

При
напряжении менее 1,2V батарея считается прилично севшей. При 0,9V полностью разряженной.

Ее следует выкинуть или утилизировать (что в наших реалиях одно и то же).

Обратите
внимание, если у вас аккумуляторные устройства и они при подобной проверке дают
околонулевые значения, это однозначно говорит о том, что АКБ хлам и подлежит
утилизации.

Сколько заряда осталось в батарейке?

Есть
грубая методика подсчета процента разряда батарейки в зависимости от ее
напряжения.

Для
элементов питания 1,5V нужно отнять от фактического
остаточного напряжения величину в 1,1V и умножить результат на 200. В итоге
вы получите примерную цифру в процентах остаточного заряда.

В батарейке осталось 70% заряда от первоначальной величины.

При значениях 1,35В будут следующие результаты:

Для
кроны в 9V нужно отнимать 6,6V и умножать результат на 33,33.
Пример расчета:

Как-то
так. Еще раз напоминаем, что это очень грубый расчет и ориентироваться на него
не стоит.

Круглые батарейки таблетки

По
такому же принципу проверяется напряжение у плоских таблеток типа CR 2032. Их используют в
брелках, материнских платах, электронных игрушках.

Щупы
прикладываете вот таким образом и смотрите на результат.

3В – хорошая, менее 2,5В – в мусорку.

С плоскими таблетками на 1,5В (LR44, G13, A76, LR357 и т.д.) то же самое.

1,5В – хорошо, менее 1,25В – плохо.

Фактически вы замерили величину напряжение без нагрузки (ЭДС). Поэтому обязательно проверяйте двумя методами.

Для следующего
способа проверки переключатель мультиметра нужно установить в положение –
измерение постоянного тока (10А).

Также
меняется и положение щупов. Черный остается в разъеме COM, а красный переставляете в
гнездо для замеров тока – 10А MAX.

Для измерения тока черный щуп прикладываете к минусу батарейки, красный – к плюсу.

Чего
делать не рекомендуется. Для нормального замера желательно иметь дополнительное
сопротивление хотя в 10 Ом и более. Провода щупов имеют гораздо меньшее
значение.

Даже на дешевой китайской модели есть предупреждающая надпись (не более 10 секунд с перерывом в 15 минут).

Гальванические
элементы подобного обращения не любят. Если батарея уже немного разряжена, то
после нескольких таких “коротких замыканий” ее придется выбросить.

Это как в анекдоте с ежиком и спичками 😊

Да и мультиметр может выйти из строя при превышении тока на особо емких банках. Чаще всего сгорает встроенный предохранитель.

Для
замера тока достаточно всего пары секунд. После чего убираете щупы и
запоминаете показания на табло.

На
новой исправной батарейке (1,5V) ток должен быть от 4 до 6А.

Показания
от 0 до 3А говорят о том, что батарейка села.

При
значениях от 3 до 4А ее можно поставить в маломощные устройства.

Например,
сборки для аккумуляторного инструмента, батареи эл.самокатов, велосипедов и уж
тем более автомобильные АКБ.

Самым
правильным способом является замер параметров под нагрузкой. Так называемый
нагрузочный тест.

Раньше,
когда еще не были распространены цифровые мультиметры, а использовались по
большей части стрелочные (типа Э4304), у них у всех был специальный режим для
проверки батареек 1,5В.

Ориентироваться
нужно было по самой верхней шкале. Если при замыкании щупов стрелка прибора
отклонялась максимально вправо – батарейка считалась исправной (держала
нагрузку без особого падения напряжения).

На
современных устройствах редко, но все же можно встретить подобный режим. Вот
например, моделька от ProSkit.

На
ней можно проверить как батарейки 1,5В, так и крону на 9В.

Есть
такая функция и на некоторых электронных девайсах (тип DT830E).

Также
продаются специальные тестеры нагрузочники. Как для пальчиковых элементов, так
и для плоских таблеток.

Хорошо
заряженный элемент 1,5V на мультиметре с функцией
нагрузочника будет давать ток в 4мА, а новая крона на 9V – 25мА.

Такой
тестер работает только с щелочными элементами, на литий-ионных АКБ его
использовать не получится.

Самой
простой способ проверки любого типа батареек – вставить их в заведомо исправный
прибор. Чаще всего фонарик.

У него хороший ток потребления и в случае неисправности элемента питания, все сразу станет ясно-понятно.

По силе свечения лампочки или светодиода определяется ПРИМЕРНАЯ степень заряда или разряда. Для точных измерений без мультиметра не обойтись.

Плоские
батарейки таблетки CR2032 (3V) удобно проверять маленьким единичным
светодиодом.

Достать его можно практически из любой китайской игрушки, которая моргает, светится и переливается разными цветами. Например, из машинки или куклы.

Находите
на светодиоде плюсовую и минусовую ножку и касаетесь ими корпуса батарейки, вот
таким образом.

Как
найти на подобном светодиоде плюс и минус? Та ножка, где находится большая
пластинка – это минус. Там, где маленькая – плюс.

Если перепутаете полярность, ничего конечно, не сгорит, просто светодиод не будет светится. Те батарейки, где свечение будет еле-еле, можете смело выбрасывать, даже если при замерах напряжения они показывали хорошие результаты.

При
этом красный светодиод очень критичен к току. И там, где зеленый, синий и
другие загорятся, красный может и не работать!

Поэтому,
когда горит красный, батарейка однозначно исправная.

А
как отличить хорошую батарейку от разряженной, если под рукой в данный момент
нет ни фонарика, ни тестера?

Элементарно.
Просто ориентируйтесь насколько высоко будет отскакивать батарейка после ее
падения на ровную твердую поверхность.

Новые заряженные банки после того, как вы их бросаете на твердое основание, практически не отскакивают вверх. А вот “севшие”, подпрыгивают как теннисные мячики (БУМ-БУМ-БУМ).

По
высоте отскока можно попытаться определить, насколько она разряжена –
наполовину или полностью.

За
счет чего это происходит?

Это
далеко не так. Да, по весу можно узнать о качестве новой банки.

При
всех одинаковых параметрах более качественная будет весить немного больше.

Но
так можно ориентироваться только при покупке и выборе новых элементов питания.

Что
касается подпрыгиваний, то научное объяснение здесь следующее.

Щелочная
батарейка имеет положительный анод (цинк) и отрицательный катод (диоксид
марганца).

Изначально
внутри нового заряженного элемента находится гелеобразная масса. При
сбрасывании батарейки с высоты она амортизирует весь удар и принимает его на
себя.

При
постепенном разряде цинк превращается в оксид цинка (твердое вещество). Чем
больше разряжена батарейка, тем больше в ней оксида цинка, который заполняет
все внутреннее пространство банки.

Между
частичками оксида цинка возникают мостики, напоминающие множество пружинок.

Такой
химический элемент (оксид цинка) даже специально добавляют в мячики для гольфа.

Данный
тест хоть и самый простой, но ориентироваться на 100% по нему не стоит. По
возможности обязательно перепроверяйте полученные результаты тестером.

Дело в том, что нередко прыгучесть зависит от формы “днища” батарейки. Если оно будет плоским и идеально ровным, то и прыгать такому элементу будет проблематичнее.

В
случае выпуклого основания, повышается и прыгучесть.

Более
того, подобный фокус применим не ко всем батарейка. Все зависит от их начинки.

Если
там изначально набор из нескольких “таблеток”, а не гелеобразная масса, то и вести
себя они будут совсем иначе.

Плохо что нельзя проверить на прыгучесть аккумулятор от машины 😊 Хотя и здесь у автолюбителей есть свои оригинальные методы.

«Пальчиковые» батарейки все еще широко используются в качестве источника автономного питания в телевизионных пультах, детских и «взрослых» игрушках, часах, радиоприемниках, фонариках и другой бытовой технике. Проблема в том, что это одноразовый элемент, который невозможно перезарядить и приходится утилизировать по окончании эксплуатации.

Однако на практике все выглядит не так уж и однозначно. Все дело в том, что для питания современных бытовых устройств, как правило, одной батарейки недостаточно, а разряжаются они очень неравномерно.

При этом менять чаще всего приходится все источники питания, так как потребители просто не знают, как можно узнать про остаточный уровень заряда отдельной батарейки. Поэтому в домах россиян обычно скапливается большое количество этих элементов питания, которые вроде бы выбрасывать жалко, так как часть из них еще имеет солидный ресурс для эксплуатации в маломощных приборах.

Исправить эту ситуацию несложно. Ведь в этой статье изложены четыре реальных способа, при помощи которых обычный потребитель сможет за несколько секунд узнать все про заряд и емкость любой «пальчиковой» батарейки.

С помощью мультиметра без нагрузки

Этот вариант подойдет для выбраковки полностью «истощенных» батареек. Однако полной картины с зарядом пальчиковых источников питания этот метод не дает.

Для осуществления такой проверки нам потребуется цифровой мультиметр (желательно) или другой измерительный прибор, способный замерять напряжение. Рассмотрим более подробно способ проверки заряда батарейки от цифрового устройства, так как такими относительно недорогими приборами пользоваться очень удобно. Поэтому они есть в арсенале практически у каждого домашнего мастера.

Действовать в этом случае нужно следующим образом:

• собираем все батарейки, которые нужно проверить, и при помощи внешнего осмотра удаляем поврежденные элементы (потеки, трещины, сколы и деформации);
• приводим измерительное устройство в рабочее состояние (втыкаем черный провод в гнездо COM, а красный в разъем с названием VΩmA);
• выбираем режим измерения постоянного тока и устанавливаем предел в 20В;
• прикладываем черный провод к «минусу», а красный провод к «плюсы» батарей и запоминаем результат.

Если батарейка во время такой проверки, которая продолжается буквально пару секунд, показала напряжение от 1,35В и выше, то ее можно использовать без ограничений. Показатель ниже 1,35В дает условный доступ на использование данного элемента питания в маломощных устройствах (ПДУ, часах и т.д.). Батарейки с напряжением ниже 1,1В можно смело выбрасывать в мусорное ведро, так как специальные утилизаторы большей части россиян все еще недоступны.

С помощью мультиметра с нагрузкой

Этот вариант проверки практически ничем не отличается от предыдущего способа, но дает более точный результат.

Действуем в этом случае по предыдущей схеме, но параллельно со щупами мультиметра подключаем к батарейке обычную лампочку от фонарика (светодиод в этом случае не подойдет). При этом сама проверка продолжается от 20 до 30 секунд. Если за это время напряжение на элементе питания не упало ниже 1,35В, то его можно использовать без ограничений. Батарейки, подсевшие до 1,2В еще можно поставить в маломощных устройствах. Все что ниже этих показателей можно смело сдавать в утиль.

Путем измерения силы тока

Этот способ поможет пользователям оценить емкость батарейки:

1. Изменяем настройки мультиметра путем переключения красного щупа в гнездо с указанием максимального тока. Одновременно выставляем указатель в зону постоянного тока и фиксируем его напротив максимального значения тока (в современных приборах это 10А).
2. Подсоединяем щупы измерительного прибора на пару секунд к полюсам батарейки.
3. Прерываем проверку сразу после того, как цифры на экране перестают увеличиваться.
4. Запоминаем полученный результат.

Важно!!! Максимальная продолжительность этого теста не должна превышать 2 секунд, чтобы «короткое замыкание» не вывело из строя элемент питания.

Результаты этой проверки очень информативны. Свежие батарейки должны одномоментно выдавать от 4 до 6А. Показатели слегка подержанных элементов питания, которые еще можно использовать в мощных устройствах, могут упасть до 4 и даже 3А. Если сила тока в источнике питания во время измерения падает до 1,2А, то его еще можно использовать в маломощных приборах. Все что ниже можно сразу выкидывать на свалку или сдавать в утилизацию.

Без мультиметра

Единственный реальный способ оценить заряд батарейки без измерительных устройств — это использование какого-нибудь бытового прибора. Лучше всего для этой цели использовать фонарик с обычной лампой. Яркое свечение в течение пары минут свидетельствует о том, что перед нами новый элемент питания с хорошим зарядом. Если же фонарик сначала светится достаточно ярко, но затем свечение становится тусклым, то батарейку можно утилизировать.

Кстати, в сети уже продолжительное время гуляет лайфаки о том, что заряд батарейки можно проверить при помощи своего языка и бросков на стол с небольшой высоты. Можно конечно попробовать провести такие эксперименты, если пользователь не переживает за свое здоровье и не жалеет времени, которое можно было потратить с гораздо большей пользой.