هر آن چیزی که باید در مورد ولتاژ باتری بدانید

انواع مختلفی از باتری ها وجود دارد و اکثر آن ها ولتاژهای متفاوتی دارند. با این حال، بسیاری از مردم معنای دقیق “ولتاژ” را نمی دانند. به همین جهت در این مقاله قصد داریم هر آن چیزی که نیاز است در مورد ولتاژ باتری بدانید را در اختیارتان قرار دهیم.

---

ولتاژ چیست؟

به زبان ساده می توان گفت ولتاژ یک نیرو یا انرژی الکتریکی می باشد که انتقال بار الکتریکی از یک نقطه به نقطه ای دیگر را انجام می دهد. در حقیقت ولتاژ نیرویی است که باعث ایجاد جریان الکتریکی در مدار یا سیم می شود. واحد اندازه گیری ولتاژ، ولت می باشد که با نماد V نمایش داده می شود.

لازم است بدانید ولتاژ باتری به جنس مواد و ماهیت واکنش ها بستگی دارد.

در واقع اساسی ترین ویژگی یک باتری، ولتاژ آن است که به معنای یک نیروی درونی جهت کشاندن الکترون ها از سمت آند به سمت کاتد می باشد. به عبارت بهتر، ولتاژ مانند یک نیروی ذاتی عمل می کند و موجب حرکت الکترون ها از یک نفطه به نقطه دیگر باتری می شود. هرچه این نیرو بیشتر باشد، حرکت الکترون ها به سمت دیگر باتری به راحتی انجام می  شود. در صورت یکسان بودن سایر پارامترها، هرچه ولتاژ یک باتری بیشتر باشد، انرژی آن نیز افزایش می یابد.

برای درک بهتر این پارامتر یک وسیله برقی همانند لامپ را در نظر بگیرید. برای روشن کردن این وسیله لازم است که آن را میان دو نقطه که دارای اختلاف پتانسیل هستند، قرار داد. جهت روشن کردن یک لامپ نیز باید آن را بین قطب های یک باتری که از اختلاف پتانسیل 1.5 ولت برخوردار است، وصل کنید تا نیروی لازم برای روشن کردن لامپ فراهم شود.

در صورت تمایل به مطالعه بیشتر درباره “باتری” می توانید مقاله “همه آنچه باید درباره باتری ابزارآلات شارژی بدانید” را هم مطالعه فرمایید.

تاریخچه ولتاژ باتری

الساندور ولتا در سال 1800 میلادی بر سر اختلافی که با یکی از دانشمندان عصر خود داشت، توانست پیل ولتایی را اختراع کند و به ثبت برساند. او متوجه شد که اختراعش از جریان الکتریسیته پایداری دارد که این پایداری به دلیل وجود ولتاژ در مدار الکتریکی بود. این دانشمند کار خود را با اختراع پیل ولتایی به اتمام نرساند. مدتی بعد متوجه شد که نقره و روی دو فلز ارزشمندی هستند که می توانند جریان الکتریسیته پایداری را تولید کنند.

این کشف توسط ولتاژ باعث شد تا تأثیر یون های فلزاتی همانند مس، سرب و روی را در به وجود آمدن جریان الکتریسیته شاهد باشیم. به افتخار این دانشمند بزرگ، واحد ولتاژ از روی مخفف نام او برداشته شد و به نام ولت نامگذاری شد.

بیشتر بخوانید: ظرفیت باتری و عوامل تاثیرگذار بر آن

انواع تعاریف ولتاژ باتری

حال که با تعریف کلی ولتاژ باتری آشنا شدید، زمان آن است که تعاریف بسیار پرکاربرد آن را با یکدیگر بررسی نماییم.

ولتاژ تئوری

ولتاژ بدست آمده از روش الکترود استاندارد که به صورت تئوری به دست می آید را ولتاژ تئوری می گویند. برای محاسبه این ولتاژ تنها لازم است با آگاهی از واکنش های آند و کاتد باتری، مقدارهای پتانسیل کاهشی را برای این دو الکترود از همدیگر کم کنید.

ولتاژ مدار باز

ولتاژ مدار باز همانطور که از نام آن نیز مشخص است، مربوط به حالتی است که هیچ باری در دو سر باتری وصل نشده است. در حقیقت ولتاژ مدار باز ولتاژ دو سر باتری تنها می باشد و مداری به آن متصل نیست. در صورتی که مدار به باتری متصل شود، افت ولتاژ را شاهد خواهید بود. در نظر داشته باشید که مقدار ولتاژ مدار باز به مقدار ولتاژ تئوری نزدیک است.

ولتاژ نامی

به ولتاژی که باتری با آن ولتاژ شناخته می شود، ولتاژ نامی می گویند. این مقدار را معمولاً بر روی جلد باتری می نویسند.

ولتاژ کار

ولتاژی است که مدار به باتری متصل است و در صورت افزایش جریان این ولتاژ کاهش پیدا می کند. دلیل کاهش ولتاژ ایجاد شده، مقاومت داخلی باتری می باشد.

ولتاژ قطع

با توجه به این که اگر ولتاژ باتری بیش از حد کاهش یابد، احتمال از بین رفتن باتری وجود دارد، لازم است یک مدار محافظ برای باتری در نظر گرفته شود تا ولتاژ بیش از حد کم نشود و به باتری آسیبی وارد نگردد. این حد پایین را ولتاژ قطع می گویند که باتری پایین تر از این ولتاژ نباید کار کند.

ولتاژ اسمی باتری به نقل از وب سایت کیان باتری:
“در باتری های انباره سربی، استاندارد DIN 40 724 مقدار ولتاژ اسمی ( ولتاژ تئوری ) UN هر تک صفحه را به مقدار ۲ ولت (۲ V) مشخص می کند.
ولتاژ اسمی یک باتری برابر است با حاصل ضرب ولتاژهای هر صفحه در تعداد صفحاتی که به صورت سری به یکدیگر متصل می باشند.
مطابق استاندارد EN 60095 – ۱، ولتاژ اسمی باتری های راه انداز برابر ۱۲ ولت (۱۲ V) می باشند ( ۶ خانه باتری که هر خانه ۲ ولت دارد که سری شده اند و در نتیجه باتری ۱۲ ولت می شود ).
مقدار ولتاژ ۲۴ ولت (۲۴ V) مورد نیاز در سیستم های الکتریکی کامیون ها یا دیگر خودروهای سنگین توسط سری قرار دادن دو باتری ۱۲ ولت تامین می گردد.”

انواع ولتاژ

ولتاژ را می توان به 3 دسته تقسیم بندی کرد که در ادامه به معرفی کوتاهی در مورد هر کدام خواهیم پرداخت.

ولتاژ DC یا یک سو شونده

در ولتاژ DC جهت جریان، ثابت و بدون تغییر است. در حقیقت جریان از صفر به مثبت و یا از صفر به منفی تغییر جهت نمی دهد و ولتاژ ثابت را نمایش می دهد.

بیشتر بخوانید: تستر ولتاژ چیست و چه کاربردی دارد + نکات ایمنی کار با تستر ولتاژ

ولتاژ AC یا متناوب

جهت جریان در ولتاژ متناوب در هر ثانیه چند بار به سمت مثبت و چندین بار به سمت منفی حرکت می کند. تعداد این تغییرات در هر ثانیه، سیکلیا هرتز نامیده می شود.

ولتاژ RMS یا ولتاژ موثر

ولت مترهای دیجیتال و عقربه ای ولتاژ موثر را نمایش می دهند که که در برق شهری مورد استفاده قرار می گیرد. در صورتی که ولتاژ برق شهری را اندازه گیری کنید مقداری حدود 310 ولت را نشان می دهد که ولتاژ موثر آن همان 220 ولت می باشد.

به نقل از سایت آدین باتری درباره ولتاژ باتری می‌توان گفت:

“عوامل موثر بر ولتاژ باتری

عوامل زیادی بر ولتاژ باتری تاثیر میگذارند که در این بخش به برخی از آنها اشاره کرده ایم:

1. شرایط شارژ: ولتاژ باتری با شارژ و دشارژ شدن تغییر می‌کند. باتری در حالت شارژ کامل، ولتاژ بالاتری نسبت به زمانی که تخلیه شده است، دارد.
2. دمای محیط: در دماهای پایین، ولتاژ باتری ممکن است کمی کاهش یابد.
3. سن باتری: با افزایش سن باتری، ظرفیت آن برای ذخیره انرژی کاهش می‌یابد و در نتیجه ولتاژ آن نیز کم می‌شود.”

---

سؤالات متداول

جمع بندی

در این مقاله با ولتاژ باتری آشنا شدید و دانستید که ولتاژ باتری به جنس مواد و ماهیت واکنش ها بستگی دارد. همچنین تعاریف مختلف ولتاژ و انواع ولتاژ باتری را مورد بررسی قرار دادیم.