日常生活でよくあるのが、電気玩具に使って「切れた」と思った乾電池を小さな目覚まし時計に入れると、小さな目覚まし時計の針がまた動くのですが、なぜでしょうか？
乾電池は、理想的な電源と内部抵抗の組み合わせに相当することができます. 電池を使用する場合、電化製品 (電気玩具、目覚まし時計、リモコンなど) と内部抵抗は、理想的な電源の両端に直列に接続されます.内部抵抗 電気製品の電圧の合計は、理想的な電池の電圧、つまり電池に記された電圧に等しくなります (たとえば、一般的に使用される AA 乾電池の電圧は 1.5 です)。 2 つの電圧比はその抵抗比に等しくなります。
通常、新しい乾電池の初期内部抵抗は非常に小さく、ほとんど無視できますが、電化製品の抵抗はそれよりもはるかに大きいため、ほとんどすべての電圧が電化製品に分配されます。しかし、バッテリーを使用すると、内部物質で複雑な電気化学反応が発生し、バッテリーの内部抵抗が増加し続け、内部抵抗に分布する電圧が上昇し続け、それに応じて外部電気機器の電圧が低下します。
電気玩具やその他の電化製品の消費電力が大きいため、必要な電流が大きく、それ自体の抵抗が比較的小さいため、バッテリーの内部抵抗が上昇すると、電気の抵抗に急速に近づくか、それを超えることさえあります。おもちゃやその他の電化製品を使用すると、電化製品の電圧が大幅に低下します。バッテリーの内部抵抗が一定値まで上昇すると、電化製品の電圧が動作電圧よりもはるかに低くなり、正常に動作しなくなり、電気玩具のバッテリーが「死んでいる」ように見えます。
小型目覚まし時計やリモコンなどは消費電力の少ない電化製品で抵抗が大きく、小型目覚まし時計やリモコンの抵抗に比べて、切れた電池の内部抵抗はかなり小さいようですが、そのため、小さな目覚まし時計はこの時点でも正常に動作します。そのため、電池の選定においては、カメラ、テープレコーダー、電気玩具などの大きな動作電流を必要とする電化製品には、一般的に内部抵抗が低く、性能が安定しているアルカリ亜鉛マンガン電池が使用されます。通常、通常の亜鉛マンガン電池を使用します。
使用済みバッテリーを再利用する原理は非常に単純です。基本的な物理学の知識を使用する限り、人生で多くの興味深く有益な小さな方法を見つけることができます。
