Вибачте, якщо я дивно формулюю це питання. Я використовую 3,7 В акумулятор, і мій мікроконтролер контролює напругу і переходить у сплячий режим, якщо напруга акумулятора занадто низька. Проблема полягає в тому, що він зчитує меншу напругу, ніж показує акумулятор, якщо я його відключую і перевіряю на своєму мультиметрі. Наприклад, мій мікроконтролер прочитав би 3,65 В, коли мій мультиметр прочитав би мою відключену батарею на рівні 3,8 В. Чи мій мікроконтролер читає напругу неправильно чи слід ставитись до напруги з навантаженням, яку мій мікроконтролер читає як фактичну напругу?

Так, вона стає нижчою.

Ефект, який ви бачите, називається внутрішнім опором :

Практичне джерело електроенергії, що є лінійним електричним ланцюгом, може бути представлене як ідеальне джерело напруги послідовно з імпедансом. Цей опір називається внутрішнім опором джерела.

Простіше кажучи, акумулятор не є ідеальним джерелом напруги. Типовий акумулятор (тобто неідеальне джерело напруги ) виглядатиме так:

Ви вимірюєте напругу між клемами A і B. Відповідно до Закону Ома:

• Коли немає ланцюга, ви можете уявити собі внутрішній опір серії вашого вольтметр , приймаючи роль . Однак зазвичай настільки великий (десятки або сотні мегаом) порівняно з (зазвичай частки ома), що має тенденцію до 1, отже вимірюється напруга розімкнутого ланцюга , як правило, батареї внутрішніх (справжні) напруги .$R_{volt}$$R$$R_{volt}$$r$$\frac{R_{volt}}{R_{volt}+r}$$E$

• Коли це замкнутий контур з еквівалентним послідовним опором , можна буде бачити , що виміряна напруга падає пропорційно , відповідно до наведеної вище формулою.$R$$U_{AB}$$R$

Таким чином, падіння напруги є реальним - виміряне напруга , що отримує ваш вантаж. Чим більше струм він бере від акумулятора, тим меншою є напруга.

Коли акумулятор відкритий, ви вимірюєте напругу відкритої комірки. Коли акумулятор знаходиться в системі, напруга стільникового пристрою знаходиться під напругою. Ви опускаєте деяку напругу через внутрішній опір батареї, оскільки ваша система подає струм під час проведення вимірювань (тому на клемах напруга дійсно нижча). Таким чином, вимірювання MCU і мультиметр є правильними, різниця полягає в тому, що мультиметр становить> 1 МОм навантаження, тоді як MCU набагато нижчий (оскільки, ймовірно, вимагає принаймні мА потужності).

У грі може бути інший ефект. Акумулятори виявляють явище відновлення, коли, якщо залишити відкритим осередок без навантаження, частина напруги відновиться через проміжок часу.

Кожна батарея має певний об'єм вихідного опору. Що станеться, якщо струм тече через резистор? Так, падіння напруги! Отже, чим більше струм витягуєте від акумулятора, тим нижча вихідна напруга.

Це стосується всіх джерел живлення

Дійсно, батареї знижують напругу після завантаження. Так само робить і все інше .

Основним винуватцем є закон Ома, E = ІЧ, де падіння напруги на будь-якому провіднику пропорційне його напруженому струму.

Частина провисання акумулятора є хімічною, а частина - просто стійкістю закону Ома внутрішніх компонентів.

Припустимо, у вас божевільна ігрова установка з 4 паралельними відеокартами, комбо під час гри набирає 1000 Вт . Але він просто сидить за домашнім екраном Windows і лише тягне 100 Вт. Силові кабелі несуть 20A @ 5V і скидають 0,01 вольта, тому картки отримують 4,99 вольта. (Провід 2000 Siemens == 1/2000 Ом.)

При цьому невеликому навантаженні джерело живлення змінного струму є неефективним та поганим коефіцієнтом живлення, тому він витягує 240В або 2 ампера від мережі 120В. Електричний ланцюг гілки назад до панелі падає 0,4 вольт. Провідність 5 Сіменс == 1/5 Ом.

Тепер ви підпалюєте свою найвибагливішу гру. Підтягуючи 200А на 5 В, втрати питомого опору всередині електропроводки вашого ПК підскакують до 0,1 вольт. Так карти отримують 4,90 вольта. Це крапля.

Тим часом джерело живлення отримує 10А (1200ВА) від мережі змінного струму. Падіння напруги електропроводки передбачувано збільшується до 2,0 вольт, тому напруга на джерелі живлення становить 118В. Швидше за все, джерело живлення, що перемикає, підтягує епізод більше струму, щоб компенсувати, інакше його вихідна напруга також знизиться.

На безпечному майданчику не проводиться струм, тому він не падає. Вимірюється від землі, нейтральний - 1 вольт, а гарячий - 119 вольт. І ми можемо використовувати це для підтвердження правильності проводки. Це схоже на смугу вказівника на динамометричному ключі, вона не згинається.

Звичайно, подібні краплі трапляються ще на шляху до електростанції. Там підвищене навантаження (в амперах) опускає напругу через внутрішній опір генератора, а також за рахунок турбінних кінських сил. VA = W. Якщо A збільшується понад специфікацію, V має зменшуватися пропорційно, щоб W міг залишатися в межах здатності турбіни. Напруга турбіни та уповільнення не є варіантом, тому що це живлення змінного струму і повинно залишатися синхронізованим.

Всі батареї мають ефект пам’яті, коли вивантажуються таким чином, що вони повільно повертаються до попередньої напруги після короткого навантаження. Також спостерігається миттєве швидке падіння напруги через навантаження ШОЕ * I = Δ В.

Таким чином, обидва вимірювання потрібно проводити одночасно, щоб перевірити калібрування на помилки та врахувати кількість порогів гістерезису, необхідних для запобігання коливань сну, циклів неспання.

Константа часу дії пам’яті може становити від декількох до багатьох хвилин, залежно від струму витоку «без навантаження» після навантаження.

Через ці комбіновані ефекти, які можуть бути обчислені для даної комірки (ΔV = ESR * V / Rload + t / ESR * C2), напруга відсікання часто знижується для захоплення заряду, що зберігається в ємності пам'яті C2, доки ви це знаєте повертається до безпечного порогу Vmin. Швидке старіння акумулятора відбувається протягом певного часу нижче порогового Vmin.

Перегляньте таблицю даних про акумулятор для отримання деталей.

Відбувається падіння напруги через внутрішній опір батареї, що вступає в гру, тому ви побачите падіння напруги на значення i * r (де i - струм, що протікає, а r - внутрішній опір батареї)

Новий акумулятор матиме набагато менший перепад напруги, ніж у вас. Старий, зношений або пошкоджений літієвий акумулятор має значно вищий внутрішній опір, ніж новий. Він пошкоджений, якщо повністю заряджений довше декількох місяців, якщо він був занадто низьким або якщо у нього було занадто багато циклів заряду-розряду.

Хоча всі інші відповіді чудові і розповідаю, що я б сказав вам теж (напруга акумулятора насправді знижується, коли є навантаження), я хотів би додати щось:

Причина, яка подається в тому, що падіння напруги - це "внутрішній опір". Хочу зазначити, що моделлю внутрішнього опору є ПРОСТА МОДЕЛЬ, яка дуже добре працює в моделюванні властивостей джерела напруги, і в той же час є простою і легкою для обчислення.

Насправді це складніше. Опір внутрішніх компонентів акумулятора, через який повинен пройти струм (я навмисно не називаю їх "внутрішнім опором", оскільки це термін із вищезгаданої моделі) грає роль, але це не єдина роль. У більшості батарей відбувається хімічна реакція, яка розділяє заряди на деякому прикордонному шарі. Ця хімічна реакція відповідає законам статистичної фізики. Він зупиняється, коли ( хімічна рівновагадосягнуто. Поділ зарядів породжує напругу, яку можна виміряти, і ця напруга є фактором хімічної рівноваги (чим вище напруга, тим менше розділення відбувається для створення нової пари розділених зарядів). Приєднавши вантаж зараз, ви знімаєте заряди з постійними інтервалами (тому що є електричний струм). Якщо система зараз досягне ситуації рівноваги, кількість відокремлених зарядів і напруги буде меншою (тому що потрібно створити більше зарядів).

Напруга акумулятора зазвичай не падає лише тому, що підключено навантаження. Але вимірювана напруга, як правило, падає

Ось що ви повинні знати про вимірювання напруги

Вольтметр використовує резистор з дуже високим опором. В ідеалі це нескінченно. Вольтметр вимірює напругу на цьому резисторі.

Отже, коли ви підключаєте акумулятор до вольтметра, внутрішній опір батареї незначний порівняно з опором вольтметра. Тому більша частина падіння напруги відбувається через опір вольтметра, а не внутрішній резистор акумулятора. Отже, ви вимірюєте правильну напругу.

Однак ваш мікроконтролер може мати надто високий опір. Якщо батарея мала внутрішній опір, скажімо, 1 мілі ом, а вольтметр використовував резистор 24000 Ом, ця помилка очікується.