手电筒里的电池用一段时间,灯泡会逐渐变暗,这时就需要更换新的电池。有的人舍不得把旧电池扔掉,装上一节新电池再搭配上一节旧电池,以为这样可以充分利用旧电池。
真是这样吗?我们不妨做个实验。用一节新电池一节旧电池或者用三节旧电池串联起来使用,结果你会发现灯泡比用两节新电池时要暗得多。为什么呢?用我们学过的电学知识就能解释了。
原来电池的两极间有一定的电压,如果我们用伏特计量一量,就可知道,干电池的电压是1.5伏。电池的内部是一些导电的物质,它们有一定的电阻,叫做电池的内电阻,新电池的内电阻比较小,大约0.5欧姆。我们可以用图2-8虚线框内的部分表示一节电池,为了便于说明问题,把内电阻画在电池外面了。电池在使用过程中,两端的电压在逐渐降低,而它的内电阻却逐渐增大。
假设我们用两节新电池串联给灯泡供电,这时两节电池的总压为E1=2×1.5=3伏;两节电池的总电阻为R内1=2×0.5=1欧;若灯泡的电阻为R灯=0.3欧,那么电路中的电流
如果改用一节新电池与一节旧电池串联供电。假设旧电池的电压降为E2=1.2伏,内阻增大为10欧姆,仿照以上计算可知,这时电路中的电流变为,灯泡两端的电压为U灯2=I2R灯=0.138×9伏=1.24伏,灯泡上获得的功率为P灯2=I2U灯2=0.138×1.24瓦=0.17瓦。大约只是两节新电池供电时的功率0.81瓦的五分之一。所以灯泡暗。这是因为旧电池的内电阻大,大部分能量消耗在电池的内电阻上,使电池发热,白白地消耗了能量。因此,新旧电池不宜搭配使用。
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