Si cada elemento tiene una energía diferente en sus electrones, ¿eso significa que las baterías difieren a pesar del mismo voltaje?

Querida, Anas … no todos los electrones son importantes desde el punto de vista de la fem … tienes tantas buenas respuestas para ti aquí que tengo una fuente importante para ti … el voltaje también se puede definir como diferencia de potencial eléctrico, una cantidad relacionada con la física a la cantidad de energía que se requeriría para mover un objeto de un lugar a otro contra varios tipos de fuerza. En los campos de la electrónica, la diferencia de potencial eléctrico es la cantidad de trabajo por carga necesaria para mover la carga eléctrica del segundo punto al primero, o de manera equivalente, la cantidad de trabajo que puede realizar la carga de la unidad que fluye del primer punto al segundo.

Matemáticamente, el voltaje se mide comúnmente por V = I x R; donde V = voltaje, I = corriente, R = resistencia.

Más allá de la definición, lo que desafía a muchos es la confusión de que una batería contiene cuatro tipos únicos de mediciones de voltaje. Cada tipo de medición de voltaje que reside en una batería afecta la vida útil de la batería.

• Voltaje de flotación: es el voltaje de la batería a corriente cero (con la batería desconectada).
• Voltaje nominal: es el rango de voltaje de la batería 3.7V, 5.2V, 10.2V, 12V, etc., que dice que existe un rango de voltaje dependiendo del número de celdas en la batería. Por ejemplo, una batería de 12 voltios está hecha de 6 celdas y tiene un voltaje de flotación de aproximadamente 12V.
• Voltaje de carga: el voltaje de una batería durante la carga.
• Voltaje de descarga: el voltaje de una batería mientras se descarga. Nuevamente, este voltaje está determinado por el estado de carga y la corriente que fluye en la misma batería:

Primero necesitamos algunas definiciones, esto es como plantar una bandera en el suelo. Esta también es la teoría DC. Puede alcanzar voltajes mucho más altos si usa imanes móviles en lugar de reacciones químicas.

La carga elemental se conserva, es como decir que la arena en el desierto lleva la misma cuenta. La arena cae por el costado de la duna, eso es corriente.

Yo es actual

Q vis carga

T es tiempo

Q = I * T

Los granos en la parte superior de la duna tienen más potencial que los de abajo, pero el cambio de energía por grano no importa en qué parte de la pendiente cae. También un grano cae, otro toma su lugar.

Esta es nuestra analogía, por supuesto, la electricidad no es la gravedad, y tenemos dos tipos de carga, no una, y tenemos un circuito, falta la gravedad. Si pudiéramos hacer un circuito en gravedad podríamos hacer motores de naves espaciales 😉

La energía por carga es el voltaje, la diferencia de potencial o la caída. Una celda seca de 1.5 voltios permite una caída de 1.5 voltios en cualquier circuito en total para cualquier carga.

V = voltaje de una batería,

E = energía

E = V * Q

La energía total almacenada en una batería es la caída de voltaje entre los terminales, multiplicada por la carga total involucrada. En otras palabras, el voltaje es la energía potencial por carga. Al igual que los granos de arena que se acumulan, cada átomo contribuye con el mismo incremento al almacén de energía.

Una tienda de doce voltios no es una sola celda, cada placa es una celda, que contribuye a su propio “montón de arena”.

De matemática simple, E = V * I * T

La energía total depende del tiempo de descarga. La tasa de energía se llama potencia, entonces

P = E / T = V * I

Volta y Ampere midieron tanto V como yo usando medidores hace más de 100 años, por lo que llamamos a estos voltímetros y amperímetros en su honor, voltaje en voltios, corriente en amperios.

Si desea relacionar esto con los átomos, entonces depende de cuántos electrones pueda contribuir cada átomo involucrado. Si asumimos uno, por simplicidad, entonces tenemos que imaginar que cada grano de arena no está solo. El montón de arena es más complejo, los granos de arena están involucrados en un mecanismo. De hecho, hay una reacción química que hace cada pequeña “elevación” o “caída”.

Todos esos pequeños cuantos de energía son idénticos. Si comprende esto, entonces debe darse cuenta de que el voltaje de una batería es evidencia directa de una teoría qantum. Michael Faraday se lleva todo el crédito por este resultado.

A medida que la batería se agota, el número de átomos disponibles para reaccionar se reduce, por lo que el voltaje cae en total según la concentración. Pero esta es ahora una teoría avanzada. Busca la ecuación de Nernst. La altura total del montón de arena cae lentamente. Afortunadamente, la curva es bastante plana al principio, el montón tiene muchos granos y parece inagotable. Suficiente de todos modos para asegurar que obtenga suficiente voltaje de la celda durante una buena parte del tiempo de descarga. Pero el regulador de voltaje en los autos nuevos significa que no arrancarán si el voltaje de la batería cae. Al menos puedes empujar arrancar autos más viejos

Puede hacer una batería con casi cualquier combinación de opciones, la separación de voltaje generalmente es mayor cuando están más separadas en la tabla periódica. Esto sugiere que puede haber una escala de voltaje para los elementos, y su estado de valencia cambia, y da lugar al concepto electroquímico de la “media celda”. Entonces, su diferencia de potencial total puede relacionarse simplemente con la diferencia en voltajes de media celda, a concentraciones estándar. Dado que está uniendo oxidaciones a reducciones, estos se denominan potenciales redox.