Les batteries perdent-elles de la tension lorsqu'elles sont épuisées?

V = IR

La résistance reste la même, et je sais que je (ou le courant) diminue (mes trucs fonctionnent plus lentement sur les vieilles batteries).

Une batterie de 9 volts pourrait-elle devenir une batterie de 1,5 volt?

Les deux effets se produisent lorsqu'une batterie est déchargée. La tension en circuit ouvert diminue et la résistance interne augmente. Notez que la tension en circuit ouvert mesure spécifiquement la tension que la batterie émet avec la résistance interne retirée de l'équation. C'est parce qu'il n'y a pas de courant à travers cette résistance, donc pas de chute de tension à travers elle. Tout voltmètre décent aura une résistance d'entrée d'au moins 10 MΩ, ce qui est bien plus qu'une batterie déchargée pour ne pas avoir d'importance.

Cela dit, les différentes chimies des batteries ont des caractéristiques différentes concernant ces deux paramètres au fur et à mesure qu'elles sont vidées. NiCd et NiMH ont des courbes de décharge plutôt plates après une courte période initiale. Cela signifie que la tension en circuit ouvert ne chute pas beaucoup pendant la majeure partie du cycle de décharge, même si l'énergie stockée diminue régulièrement. Ces batteries affichent alors une chute de tension assez abrupte lorsque les 10% ou plus d'énergie sont épuisés. Par conséquent, pour un NiMH ou NiCd, il est difficile de déterminer un état de charge uniquement à partir de la tension.

D'autres chimies ont une courbe de décharge plus linéaire (tension en fonction des Coulomb accumulés drainés à un courant fixe). Les cellules de carbone-zinc à l'ancienne ressemblent davantage à ceci. Habituellement, il existe également une importante dépendance à la température, à la fois en termes de tension et de capacité.

Oui, les batteries peuvent devenir compliquées.

Votre batterie 9V donnera en effet une lecture de tension inférieure lorsqu'elle est épuisée et ce n'est pas seulement en raison d'une résistance interne plus élevée; vous pouvez lire 6 ou 7V même avec un multimètre numérique à très haute impédance. Je ne suis pas sûr que vous puissiez descendre jusqu'à 1,5 V; la résistance interne accrue fait qu'en fin de compte vous ne pouvez plus en tirer plus d'énergie, donc je m'attends à ce que la tension passe asymptotiquement à une tension un peu plus élevée. Même ainsi, un 9V épuisé jusqu'à 1,5V ne pourra jamais fournir le courant qu'une batterie de 1,5V peut fournir.

En fait, la résistance change considérablement lorsque la batterie est épuisée. La tension diminuera avec l'utilisation, mais dans de nombreuses applications, l'augmentation de la résistance interne rendra la batterie inutilisable bien avant la tension réduite.

Lorsqu'une batterie se décharge, sa tension en circuit ouvert chute et sa résistance interne augmente. À moins que la batterie ne soit presque totalement morte, la tension en circuit ouvert restera raisonnablement plate par rapport à la résistance interne qui semble chuter de manière assez linéaire (j'imagine que différentes chimies varieront cependant).
Une batterie 9V peut commencer avec, disons, 5 ohms de résistance interne, atteignant plus de 100 ohms lorsqu'elle est déchargée (les chiffres sont approximatifs, pas recherchés exactement). Si nous prenions une batterie 9V modérément déchargée (résistance interne augmentée à 50 ohms) et lisons avec un multimètre (une charge de 1 mégohm par exemple), nous pourrions encore lire environ 9V, car le multimètre n'a presque aucune charge sur le circuit (par exemple 9 * 1000000/1000050 = 8,99 V).
Sous une charge de 500 ohms, elle tomberait à 9 * 500 / (500 + 50) = 8,18 V.
Peut-être que la tension en circuit ouvert se terminera par exemple à 7,5 V et la résistance à 200 ohms (encore une fois, ces chiffres ne sont qu'un exemple approximatif, Google le saura sans doute mieux)

Alors oui, la tension baisse à mesure que les batteries s'épuisent, et la résistance interne augmente également. Il est généralement préférable de vérifier une batterie sous une charge pour avoir une bonne idée de son état à plat.

La tension Voc ou circuit ouvert en régime permanent est très linéaire en déclin avec le SOC car la batterie est une capacité assez constante avec une tension de charge. Cependant, l'ESR monte fortement au-delà de 90% SOC et monte lentement en dessous de 50% SOC puis rapidement en dessous de 10% un peu comme une courbe de baignoire. Ainsi, l'ESR et le courant récent avec une capacité de charge secondaire de mémoire avec un ESR plus élevé affectent considérablement la tension de la batterie chargée avec le SOC. L'ESR augmente la pente avec un courant de charge de V vs SOC à chaque extrémité.

Comme nous le savons, les circuits Dc sont classés en VA, produit de la tension et du courant, c'est-à-dire que si la tension de la batterie baisse pendant le processus de décharge, la batterie a un courant élevé pour correspondre à la charge VA requise, mais a une tension déc la résistance interne de l'augmentation de la batterie de sorte que la batterie n'est pas en mesure de donner la quantité requise de currnet ce que la charge est réellement requise, de sorte que la batterie se révèle être déchargée.

Ne serait-il pas prudent d'utiliser l'analogie selon laquelle la batterie est comme deux cycliders réunis en bas avec un tube, l'un plein d'eau, l'autre vide. Lorsque vous ouvrez le circuit, le cylindre plein essaie de se heurter au vide. Pendant un certain temps, le déséquilibre électronique maintient le cylindre plein déversé dans le vide. Une fois que les côtés ont commencé l'égalisation, la pression du jet d'eau ralentit et c'est comme si le tube (ou la résistance interne) laisse passer très peu d'eau, ce qui fait chuter la tension. Il reste une certaine pression (tension). Mais la résistance du circuit ou des composants est trop grande pour que la tension soit efficace

C'est abusif d'utiliser V = IR comme vous l'avez utilisé! ceci est strictement applicable à un courant électrique circulant traversant une charge résistive sous l'effet d'un potentiel (tension). Définissez maintenant la charge résistive, la tension et le courant sur lesquels vous appliquez la loi d'Ohm:

• Est-ce: V est la tension de la batterie, R est la résistance ou charge externe et I est le courant qui le traverse. alors cela n'a rien à voir avec le fait que la tension de la batterie est inférieure à celle consommée.
• Est-ce: V est la tension de la batterie, R la résistance interne de la batterie et I le courant fourni par la batterie à la charge externe? L'application de la loi d'Ohm ici peut nous dire que la tension lue aux bornes de la batterie diminue si le courant fourni par la batterie augmente.

Quant à la tension de la batterie qui diminue à mesure que l'état de charge diminue (plus nous consommons de batterie), cela est lié au changement des matériaux chimiques qui produisent réellement la tension, c'est-à-dire des électrodes trempées dans l'électrolyte. Autrement dit, la perte d'électrode d'électrons libres supplémentaires.

Le taux et le comportement de la variation de la tension par rapport à l'état de charge dépendent de la chimie de la batterie et non d'une loi électrique. À titre d'exemple, voici une comparaison entre la forme de la chute de tension des piles alcalines par rapport aux piles NiMh lorsque les piles sont consommées ( source ):

notez que lorsque je parle de "tension de la batterie", je veux dire la tension en circuit ouvert, c'est-à-dire pas de courant traversant la batterie. La résistance interne n'a aucun effet sur cette tension.