Безліч сучасних електроприладів використовують як живлення пальчикові батареї. Незважаючи на свій однаковий зовнішній вигляд, вони суттєво різняться між собою не лише за технічними характеристиками, а й за ціною. Не знаючи цих особливостей, цілком можливе придбання батарейок з коротким терміном служби або взагалі розряджених. Крім того, у багатьох поступово накопичується певна кількість елементів, які вважаються умовно придатними для експлуатації. У зв'язку з цим особливу актуальність набуває питання, як перевірити батарею мультиметром, і де її можна використовувати, за наявності якогось заряду. Існує кілька способів перевірки, що дають змогу отримати досить точні результати.
Як визначити несправні елементи
Для того, щоб виконати перевірку батареї, необхідно правильно налаштувати мультиметр. Насамперед, виставляється режим вимірювання постійної напруги. Далі вибирається максимальна межа вимірювання, значенням 20 В. Контакти вимірювальних проводів з'єднуються з батареєю, що перевіряється. Отримані показання відображаються на дисплеї.
Мінімальна напруга, що вважається нормою, становить 1,35 В. Батарейки з такою напругою можуть використовуватись у всіх пристроях. Для приладів із низьким споживанням енергії цілком достатньо 1,2 В. При нижчому заряді елементи підлягають утилізації.
Однак, цей спосіб не може дати повної картини стану батарейки. Мультиметр покаже лише величину без навантаження. Значення внутрішнього опору тестера дуже мале, тому воно мало впливає струм розряду. Для отримання найбільш достовірного результату елемент слід навантажити звичайним споживачем, наприклад, лампочкою від кишенькового ліхтарика.
При перевірці як навантаження небажано користуватися світлодіодами, оскільки вони мають вкрай незначний опір. У разі неправильного підключення світлодіоди відразу ж вийдуть з ладу. Щоб світлодіод почав працювати, потрібна напруга понад 2,5 В, яку одна батарейка дати не зможе.
Визначення величини залишкового заряду
Коли гальванічний елемент починає розряджатися, одночасно спостерігається зростання внутрішнього опору. Іншими словами, відбувається зниження заряду струму або енергоємності, що забезпечують живлення приладів та радіоапаратури. Ця властивість дозволяє виміряти залишкову величину заряду в батарейці. Вимірювання слід виконувати цифровим мультиметром, розрахованим на мінімальний струм 6 ампер.
Прилад виставляється на граничне вимір струму, після чого щупами потрібно торкнутися висновків елемента. При такому увімкненні батарейка переходить у робочий режим, наближений до , що дозволяє виміряти залишковий струм заряду батареї. За підсумками вимірювань найбільш придатними вважаються елементи з найбільш високим струмом.
Для отримання найбільш точних результатів рекомендується заздалегідь виміряти величину заряду в новій та розрядженій батарейці. З цією метою перемикач переводиться в режим вимірювання струму та виставляється на значення 10А. Плюсовий щуп червоного кольору слід вставити в гніздо 10А. Мінусовий щуп чорного кольору залишається на своєму місці в гнізді СОМ.
Потім потрібно торкнутися щупами висновків нової батареї. Щупи відразу ж забираються, як тільки на індикаторі перестане зростати значення струму. Тривалість вимірювання не повинна перевищувати 1-2 секунди через шкідливий вплив режиму короткого замикання. Величина струму у новій батарейці зазвичай становить від 4 до 6 А.
Якщо при перевірці батареї мультиметром показання склали 3-4 А, цей елемент може протягом короткого часу використовуватись у портативній апаратурі. Якщо показано нижче 3 А (1,3-2,8) батарейка підійде тільки для пристроїв з низьким енергоспоживанням, наприклад, пульта дистанційного керування.
Батарейка – універсальний портативний елемент живлення, від якого працює більшість переносних девайсів. Існує безліч різновидів батарей - від простих сольових до потужних літій-іонних акумуляторів. Під час роботи вони мають властивість розряджатися, та й нові батареї не завжди постачаються повністю зарядженими. Тому потрібно знати, як перевірити батарейку мультиметром.
Що таке мультиметр
Акумулятори в домашніх умовах легко перевірити мультиметром. Це вимірювальний прилад, який може виконувати декілька завдань:
- Вимірювання напруги;
- Перевірка струму;
- Вимірювання опору;
- Перевірка діодів, транзисторів, конденсаторів
- Вимірювання частоти.
Зручним у цьому приладі є те, що всі вимірювання проводяться одним, без необхідності мати безліч різних вимірювачів. До того ж у більшості випадків він є портативним, тобто виміряти параметри електроланцюгів можна як у польових, так і в домашніх умовах.
Більшість мультиметрів (їх ще називають тестерами) самі працюють від батарейок.
Портативні елементи живлення розрізняються як за принципом роботи, так і на вигляд. Основні типи батарейок:
Всі циліндричні типи накопичувачів заряду мають робочу напругу від 12 до 16 вольт. Напруга елементів типу Крона дорівнює 9, а плоских 4,5 В. Працездатність елемента залежить від навантаження, до якого він підключений.
У малопотужних приладах зменшення вольтажу батареї довго не позначається на працездатності, а в потужних, типу фотоапаратів чи електродвигунів, навіть невелике просідання напруги викличе відмову обладнання.
За типом внутрішнього заповнення елементи живлення також різняться. Вирізняють такі види:
Також всі батареї діляться на два типи: первинні, тобто гальванічні елементи та вторинні, тобто перезарядні або акумуляторні. Перші зазвичай дешевші, але після використання їх необхідно утилізувати. Другі часто мають меншу ємність, дорожчі, але можуть бути перезаряджені зарядним пристроєм.
Перевірка струму
Щоб розуміти, як перевірити батарейку тестером, потрібно знати параметри накопичувача заряду, яким є акумулятори, і будь-які переносні елементи живлення.
У повністю зарядженого джерела живлення має бути задане виробником напруга на вихідних контактах з похибкою ±5%, і він повинен видавати певний струм, достатній для живлення навантаження тієї потужності, для якої його передбачається застосовувати.
Для того щоб перевірити струм батарейок, важливо правильно налаштувати та підключити тестер. Потрібно виконати дії:
Якщо величина струму знаходиться в межах 4 – 6 ампер, то елемент «свіжий» і може використовуватись за призначенням. При показаннях від 3 до 3,9 А ресурс батареї знижений, але якийсь час вона ще працюватиме. Якщо струм дорівнює 1,3 – 2,9 А, такий елемент зможе живити лише малопотужну апаратуру. При нижчих показниках батарею краще замінити, а акумулятор з такими параметрами потрібно зарядити.
Тест на напругу
Менш небезпечним методом перевірки елементів живлення буде тест на напругу. При перевірці важливих портативних джерел живлення необхідно перевіряти напругу і силу струму. Щоб дізнатися напругу потрібно:
- Приєднати щупи мультиметра до відповідних гнізда: червоний - в отвір, маркований Ω, U, Hz, чорний - у гніздо з написом COM$
- встановити режим вимірювання постійної напруги;
- Вибрати межу виміру - до 20 В;
- Докласти щупи до висновків джерела живлення. Полярність немає великого значення, оскільки значення однаково будуть відображені вірні, лише з протилежним знаком;
Наприклад, для акумулятора типу 18650, якщо все зроблено правильно, вимірювач видасть значення від 0 до 3,7 В. Якщо отримані цифри більше 3,5, значить, батарея цілком працездатна. При значеннях від 3,0 до 3,5 - ресурс елемента знижений, але його можна розрядити в пристроях меншої потужності. Якщо напруга нижче 2,9 - джерело живлення потрібно зарядити. Мінімально допустимим для таких акумуляторів є напруга 2,4, менше значення буде сприяти деградації електроліту акумулятора.
Визначення ємності
Місткість елемента живлення - це величина, що визначає, скільки часу він зможе працювати як енергоносій для ланцюга за певного струму. Виражається вона в ампер-годинниках для потужних акумуляторів і міліампер-годинниках для невеликих. Для прикладу: якщо на пальчиковому акумуляторі написано 1000 мА ⋅ год, то при струмі, що видається, в 1000 мА він розрядиться за годину.
Визначити, як виміряти ємність батарейки мультиметром, можна лише за наявності акумуляторної батареї, оскільки для вимірювання потрібно її повністю розрядити. Використання гальванічного елемента після цього буде неможливим. Для визначення ємності акумулятора методом контрольного розряду необхідно:
Вимірювання параметрів акумулятора телефону
Часто буває, що телефон швидко розряджається. При цьому потрібно перевірити параметри батареї щодо зменшення ємності. Знати про те, як перевірити ємність акумулятора телефону мультиметром, необхідно не тільки спеціалістам салонів з ремонту портативної техніки, а й звичайним користувачам, які замислилися про заміну батареї смартфона.
Для перевірки потрібно визначити напругу, що видається акумулятором, та її ємність, що визначаються методом контрольного розряду На батареї телефону або в інструкції з експлуатації ці параметри мають бути вказані. Якщо отримані при експерименті значення відрізняються більш ніж на 20% у менший бік – можливо, варто замінити акумулятор.
Знаючи, як перевірити акумулятор телефону мультиметром, можна оперативно виявити несправність цього елемента, дізнатися про його стан, якщо він уже не новий, і визначити приблизний термін служби.
Знання про перевірку ємності акумулятора за допомогою тестера стануть у нагоді у багатьох ситуаціях: від питання заміни елементів живлення фотоапарата до тесту ємності АКБ автомобіля.
Джерела живлення мають безліч характеристик, які визначають ефективність виконання своїх функцій. Наприклад, якщо стандартна батарейка, що вставляється в материнську плату комп'ютера або ноутбука, перестає видавати належні їй 3 вольти, базова система вводу-виводу пристрою (або BIOS) позбавляється можливості зберігати дані про конфігурацію. При цьому через кілька хвилин після припинення подачі живлення збиваються внутрішній годинник комп'ютера, параметри накопичувачів та порядок завантаження.
Це може призвести до виходу техніки з ладу або, навіть за наявності спеціальних знань, необхідністю при кожному включенні заново вносити зміни до конфігурації.
Інший приклад - "пальчикові" батареї або акумулятори. Якщо такий елемент живлення перестане видавати необхідну величину сили струму, пристрій, який працює від нього, може перестати коректно виконувати свої функції. Пульт від телевізора відмовиться перемикати канали або вмикати – вимикати його, переносний радіоприймач перестане ловити улюблені станції, а фотоапарат зовсім перестане працювати.
Щоб усі ці елементи перевірити на працездатність, використовуються тестери батарейок. Це недорогі та прості у використанні прилади, здатні виводити свідчення основних характеристик батарейкиабо акумулятора на аналоговий чи цифровий екран. Ідеальні для застосування у домашніх умовах, коли можна обійтися без використання спеціалізованої апаратури. В основному вимірюються показання напруги, що видається, і в деяких випадках — сили струму від батарейки.
За допомогою такого пристрою можна перевірити:
- Батарейки з діапазоном робочих напруг 1,5-9 В. Сюди входять як звичні форм-фактори типу АА, ААА та нікель-маталгідридні (MN).
- Акумулятори типу «Крона» та інші з робочою напругою 9 вольт.
- Літій-іонні та літій - полімерні акумуляторні батареї, що працюють на 3,7 В: 18 650, 17 335, 26 650 та інші.
Довжина живильного елемента має перевищувати 7 див.
Такий прилад можна зібрати і своїми руками на основі популярних плат Arduino. Схеми та необхідні скетчі для прошивки можна легко знайти в інтернеті.
Якщо вас цікавить, як перевірити батарейку тестером, не турбуйтесь. Принцип дії дуже простий - за допомогою спеціального фіксатора, здатного регулювати відстань між контактами приладу для вимірювання різних форм-факторів, приєднуємо батарейку або акумулятор до відповідних клем. Важливо не переплутати полярність, у цьому допомагають нанесені позначення. Після цього дивимося на екран і звіряємо отримане значення з номіналом, вказаним на батарейці.
Якщо вона повинна видавати півтора вольта, а показує близько одного чи навіть менше, слід обов'язково її замінити. Такі батарейки вважаються такими, що розрядилися. Якщо показник відрізняється в меншу сторону менш ніж на 10-15 відсотків, елемент зможе видавати необхідні значення ще якийсь час, але краще не ризикувати і теж замінити його. При рівних або трохи вищих показниках батарейка вважається справною та придатною. Подібним чином можна виконати і таку задачу, як перевірити ємність акумулятора тестером.
Перевірка елементів живлення мультиметром
Крім тестерів, можна скористатися універсальним засобом. Мультиметр дозволяє не тільки вимірювати значення сили струму або напруги, а й реєструвати пробої, обриви проводів, якщо такі виводяться з акумулятора, визначати цілісність обмоток різних трансформаторів та багато іншого.
Для отримання значень використовується пара щупів, як правило, червоного та чорного кольорів, що відповідають полярностям «плюс» та «мінус». Це значно полегшує процес, дозволяючи уникати помилок полярності. Усі мультиметри оснащені цифровим екраном та перемикачем режимів. Виміряти за його допомогою вдасться:
- Величину постійного та змінного струмів.
- Напруга різних електротехнічних деталей та з'єднань.
- Опір цих деталей.
- Частота гармонійного сигналу.
- Індуктивність котушок.
- Електроємність (величину заряду).
Додаткові функції приладу включають:
- Продзвонювання електричних ланцюгів з низьким (менше 50 Ом) опором. При цьому із наступною звуковою індикацією. Функція корисна для визначення коротких замикань на друкованих платах різних пристроїв.
- Генерацію найпростіших імпульсних чи гармонійних тестових сигналів.
- Вимірювання температури за допомогою термопари, що підключається до роз'ємів для щупів.
- Тестування діодів та транзисторів.
Для перевірки елементів живлення достатньо режимів вимірювання величини струму та напруги.
Вимірювання вольтажу батарей та акумуляторів
Для визначення величини вихідної напруги будь-яких побутових батарей та акумуляторів використовується один режим роботи мультиметра - постійна напруга до 20 вольт. Це з тим, що у побутовому рівні не використовуються пристрої автономного живлення, видають більшу напругу. Після вибору режиму щупами мультиметра необхідно доторкнутися відповідних контактів батарейки. На екрані з'являється значення, що необхідно порівняти з номінальним.
Пальчикові батареї можуть працювати нормально в діапазоні від 1,2 до 1,35 вольт. Якщо значення нижче, її слід утилізувати. Акумуляторні батареї типу «Крона» повинні видавати щонайменше 9 вольт, щоб вважатися придатними. Показники інших елементів слід звіряти зі значеннями на корпусі.
Наприклад, якщо перевіряєте батарейки CR2032, CR2025 та інші, що застосовуються для живлення BIOS, вони повинні видавати щонайменше 3 вольти. Виконуючи такий вимір, слід знати невелику хитрість. Якщо батарейка видає 3 вольта на екрані, але проблеми в роботі все одно спостерігаються, слід перевіряти ще раз значення, виставляючи режим вимірювання 200 вольт. Так можна визначити батарейки, які на перший погляд здаються нормальними.
Визначення ємності джерел живлення
Якщо вас цікавить, як виміряти ємність батарейки мультиметром, насамперед варто розібратися в самому понятті. Ємність - це добуток величини постійного струму розряду елемента живлення на час розряду в годиннику. Вимірюється в міліампер-годиннику та відображає час роботи акумулятора при максимальному навантаженні приєднаного до нього приладу.
Таким чином, можна дійти невтішного висновку, що безпосередньо з допомогою мультиметра перевірити її не можна. Вимір ємності можливий тільки при виконанні вимірювань мультиметром і секундоміром швидкості розряду до 1 вольта і нижче, подаючи на батарейку навантаження в 0,1-0,15 ампер. Значення навантаження множиться на якийсь час і виходить необхідна величина. Як пристрій розрядки можна використовувати будь-який резистор навантаження.
Цим методом можна перевірити як акумулятор телефону мультиметром на предмет розходження заявленої ємності з істинною, так і визначити приблизний час циклу зарядки-розрядки. Перше стане в нагоді, якщо ви придбали апарат з Китаю — батареї їх смартфонів найчастіше маркуються свідомо хибними, завищеними відомостями про ємність.
Правила утилізації відпрацьованих елементів
Якщо показання приладів показують, що батарейка або акумулятор відпрацювали своє, необхідно правильно їх позбутися. Справа в тому, що речовини, що містяться в них, є дуже агресивними і завдають серйозної шкоди довкіллю. Електроліт, до складу якого входять різні кислоти та луги, не можна зберігати в жодному вигляді вдома.
- Заборонено зберігати такі елементи поблизу інших приладів або всередині них. Кислота або луг, які через деякий час пророблять отвір у корпусі, завдають пошкодження навколишнім предметам.
- Руйнування батарейок та акумуляторів механічним способом не допускається. Крім можливості попадання електроліту на шкіру та виникнення опіків, слід побоюватися виникнення хімічної пожежі внаслідок пошкодження корпусів деяких літій-іонних акумуляторів. Так як літій є дуже активним лужним металом, при попаданні на відкрите повітря він може спалахувати і досить довго горіти. Гасити такі пожежі у разі виникнення слід виключно порошковими або вуглекислотними вогнегасниками.
- Викидати у сміттєві баки їх також забороняється. У будь-якому місті існують пункти прийому відпрацьованих батарейок, краще скористатися їх послугами, адже викидаючи елементи живлення просто так, ви наражаєте навколишнє середовище на небезпеку забруднення шкідливими речовинами.
- Уникайте використання способів «підпалювання» акумуляторів - подачі на повністю виснажені елементи струму великої сили з метою відновити можливість їх зарядити. Такі маніпуляції скорочують термін їхньої служби ще сильніше і не відрізняються безпекою.
І головне — якщо ви користуєтеся приладами з автономним живленням, не допускайте їх перегрівання. Це значно скорочує термін їх експлуатації, призводить до псування елементів живлення і зниження можливої кількості циклів заряду-розряду. Це відбувається через те, що при підвищенні температури всередині пристрою значно прискорюються процеси окислення та деградації металевих компонентів акумуляторів та батарейок.
Досить велика кількість пристроїв і приладів, чи то вдома, чи на роботі, використовують як джерело живлення пальчикові елементи та їх різновиди. Рано чи пізно стає питання, як перевірити акумулятор, як виміряти ємність та визначити працездатність батарейки та доцільність подальшого її використання.
Акумуляторні та звичайні батарейки
Принциповою відмінністю акб від звичайної батареї є можливість підживлення елемента, використовуючи спеціальний пристрій. Задавшись питанням, як перевірити ємність акумулятора, достатньо поглянути на сам елемент - на корпусі такої батареї відображена її ємність, виражена в mAh (міліампер/година). На всіх акумуляторах, починаючи від мікропальчикового телефону до акумулятора, повинна бути вказана ємність. Оскільки акумулятор телефону має ряд особливостей у будові, доцільно розглядати тільки циліндричні елементи живлення.
Гальванічні елементи бувають лужними (алкаліновими) та сольовими. Хімічні реакції, що відбуваються всередині таких батарейок, є незворотними, що свідчить про неможливість відновити батарейку, що витратила свій заряд, хоча при великому бажанні такі батарейки можна нагріти феном, побити молотком, підключити до зарядного пристрою, що призведе до відновлення до 15%. Однак такі операції варто проводити на свій страх і ризик, оскільки при таких маніпуляціях корпус батарейки може розгерметизуватися і може статися хімічний опік рук чи інші неприємності.
Поради:
- Не рекомендується зберігати розряджені батарейки в корпусі електроприладу або поруч з іншими предметами, зважаючи на можливість витікання електроліту та псування навколишніх предметів;
- Через свою токсичність елементи живлення необхідно утилізувати у спеціально відведених місцях, а не викидати у звичайні сміттєві баки. Розташування таких місць легко дізнатися за допомогою інтернету.
Перевірка заряду батареї
Існує кілька способів, що відповідають на питання, як перевірити заряд батареї за допомогою додаткових приладів та без них.
За допомогою мультиметра без навантаження
Найбільш достовірними вимірами будуть проведені за допомогою тестера. Спочатку доцільно провести вимірювання без навантаження з метою виключення елементів живлення, що спочатку сіли.
Порядок проведення вимірів:
- Вибрати режим роботи тестера, призначений для вимірювання постійної напруги;
- Зафіксувати межу вимірів – 20В;
- Прикласти щупи тестера до контактів батареї, що перевіряється, і визначити напругу;
- Зафіксувати показ мультиметра.
Вимірювання тестера свідчать:
- При напрузі на батарейці більше 1,35В її можна використовувати у будь-якому домашньому електроприладі;
- При показаннях тестера в діапазоні 1,2-1,35В елемент живлення буде корисний для менш вимогливих пристроїв;
- Покази мультиметра менше 1,2В свідчать про непридатність елемента подальшого використання.
Питання, як перевірити батарейку тестером, розкрито, але даний спосіб вимірювання характеризує тільки ЕРС або різницю потенціалів батареї, більш точно проаналізувати стан елемента живлення можливо при підключенні до нього деякого навантаження.
За допомогою мультиметра із навантаженням
Як навантажувальний елемент найдоцільніше використовувати звичайну лампочку від ліхтарика, тому що вона забезпечує наявність необхідного струму величиною 100-150мА.
Щоб перевірити батарейку мультиметром, необхідно:
- З'єднати щупи тестера із контактами елемента живлення;
- Паралельно підключити лампочку та почекати 30-40 секунд;
- Зафіксувати отриманий результат.
Виведення з перевірок батарей мультиметром:
- Показання 1,1В і нижче характеризують тестований елемент як непридатний для подальшого використання;
- Придатним для використання у ліхтарику або пульті дистанційного керування вважається елемент із величиною напруги до 1,3В;
- При величині напруги від 1,35В можна використовувати батарейку в будь-яких електроприладах.
Шляхом виміру сили струму
Вимірювання в такий спосіб хоч і найточніші, але вкрай негативно впливають тривалість функціонування батарейки загалом. Цей метод застосовується для нових елементів живлення і дозволяє оцінити їхню потужність відразу при покупці.
Методика проведення тестування батареї мультиметром:
- Вибрати режим роботи мультиметра, призначеного для вимірювання максимального значення постійного струму;
- На короткий час додати щупи до контактів елемента живлення;
- Зафіксувати показання тестера.
Нормальна величина струму нової батареї становить 4-6А. Показання від 3А до 3,9А свідчать про знижений експлуатаційний ресурс, проте елемент можна застосовувати в електроапаратурі. При величині струму від 0,7 до 1,1А акумулятор здатний задовольнити пристрої з низьким енергоспоживанням.
Перевірка без мультиметра
Зіткнувшись із проблемою, як перевірити батарейку без приладу вимірювань, не варто зневірятися. При необхідності можна перевірити зарядженість батареї без мультиметра. Для проведення такої перевірки потрібно підняти елемент над рівною горизонтальною поверхнею на висоту близько 2-3 см і обережно відпустити. З великою ймовірністю розряджена батарея відскочить від поверхні і впаде горизонтально. Заряджена батарея впаде з більш глухим звуком і залишиться у вертикальному положенні.
Пояснення такій поведінці елементів живлення є досить простим. Якщо батарейка нова, то в ній знаходиться електроліт у вигляді гелю. При ударі батарейки об поверхню гель гасить удар і батарейка не відскакує. Якщо батарейка розряджена, то через хімічні реакції гель переходить у більш жорсткий стан. При ударі об поверхню батарейка амортизує та відскакує від неї. Такий метод визначення заряду батарей менш точний, але при необхідності і він може допомогти.
Надана інформація знайомить з елементами живлення для електроприладів та пристроїв, їх будовою та особливостями експлуатації та утилізації. Розглянуті методи розкажуть, як перевірити ємність батарейки, працездатність батарейок за допомогою додаткового обладнання та без нього.
Відео
Коли виникають проблеми з включенням якогось мобільного пристрою, чи то смартфон чи пульт дистанційного керування, насамперед змінюють його елемент живлення – батарейку чи акумулятор. Але переконатися у працездатності джерела енергії можна і не замінюючи його. Для цього потрібно просто знати, як перевірити батарейку на відповідність своїм характеристикам за допомогою мультиметра, а потім вже прийняти рішення про її заміну.
Батарейка та її параметри
Батарейка - це елемент живлення із накопиченою внутрішньою електроенергією. Конструктивно вона є ємністю, в якій знаходиться речовина (електроліт), що забезпечує рух носіїв заряду від одного полюса виробу до іншого, тим самим створюючи електричний струм. Можливо це завдяки хімічним процесам, що проходять із виділенням енергії. Поступово ці процеси уповільнюються, і батарейка втрачає здатність створювати струм, тобто «сідає».
Елементи живлення поділяються на такі два основні типи:
Будь-яка батарейка складається з трьох елементів: двох електродів (анод та катод) та агресивного середовища – електроліт. Останній є рідиною, тому, щоб він не випливав з оболонки, додається полімерний загусник. Анод виконується у порошковому вигляді. При його реакції з електролітом він поступово розчиняється, в результаті утворюються вільні заряди, які відразу поглинаються, і настає рівноважний стан.
Якщо підключити джерело живлення до електричного ланцюга, у ньому починаються окислювально-відновлювальні реакції. На аноді з'являється надлишок електронів, які притягуються катодом. Перерозподіл зарядів призводить до появи на електродах різниці потенціалів.
Згодом початковий склад анода та катода змінюється, а кількість електроліту зменшується. При проходженні реакції виникають речовини, що перешкоджають руху зарядів. Все це призводить до того, що сила струму, що віддається батареєю, зменшується, а разом із нею знижується і різниця потенціалів.
Акумулятори по суті працюють аналогічно батарейкам. Вони також при виснаженні анода електрони більше утворюються, а акумулятор втрачає силу струму і напруга. Але через тип використовуваного матеріалу анод має здатність до відновлення. Для цього через нього пропускається електричний струм, що призводить до його збагачення та заповнення заряду.
Характеристики елементів живлення
Усі параметри батарейок поділяються на два основні види: електричні та фізичні. До перших відносять типорозмір виробу та його геометричну форму. Але хоч би як виглядала батарейка, конструктивно вона завжди має два висновки: позитивний і негативний. Позначаються вони на корпусі відповідно знаками « +" та "-".
До основних характеристик батарейок належить:
Методи виміру
При дослідженні батарей найчастіше вимірюються два параметри - ємність та напруга. Для вимірювання характеристик можуть використовуватися як лабораторні стенди зі спеціалізованими електронними приладами, так і тестери побутового рівня.
До спеціалізованих приладів належать тестери, які вимірюють лише певний параметр. Наприклад, вольтметр чи вимірювач ємності. Такі пристрої в основі своєї роботи використовують мікроконтролери та спеціальні аналізатори, а їхня робота повністю автоматизована. При цьому вони можуть бути повністю закінченими пристроями, так і приладами, призначеними для підключення до персонального комп'ютера.
І також є універсальні вимірювачі, які при підключенні до них елемента живлення виводять результати вимірювань відразу декількох параметрів. Але зазвичай вони поступаються точно спеціалізованій техніці.
Крім цього, для отримання загальних відомостей про працездатність джерела живлення можна використовувати світлодіоди або п'єзодинаміки. За допомогою відрізків проводів на них подається напруга з батарейки, і візуально чи звуком оцінюється придатність елемента. Але отримати вірогідні показники без перевірки тестером не вдасться. При цьому неважливо, чи буде він цифрового чи аналогового типу.
Використання мультиметра
Мультиметр називається прилад, призначений для вимірювання різних електричних параметрів. За своїм принципом роботи тестери можуть бути цифровими чи аналоговими. Незалежно від цього, їх важливими характеристиками є точність та діапазон вимірювання. Чим ці показники вищі, тим менше буде похибка отриманого результату.
Перед тим як перевірити тестером батарейку, необхідно правильно його налаштувати і переконатися в працездатності його джерела живлення. При недостатньому напрузі, що надходить на схему вимірювача, отримані показники будуть спотворені.
Для того, щоб користувач точно знав, коли слід замінити елемент живлення, в цифровому приладі передбачена індикація. Для цього вбудований аналізатор стежить за рівнем напруги батареї, що живить його, і у разі виникнення з нею проблем сигналізує миготливим значком на екрані приладу. А для аналогового тестера приводом для заміни елементів живлення буде неможливість виставити стрілку приладу в нульове положення.
Для отримання правильного результату варто використовувати не тільки підготовлений прилад, але й проводити вимірювання при температурі, що знаходиться близько 20 градусів за Цельсієм. Це пов'язано з тим, що параметри акумулятора змінюються, особливо це стосується його нагрівання.
Вимірювання величини напруги
Перевірити рівень напруги тестером дуже просто. Для цього потрібно з'єднати червоний штекер дроту з гніздом приладу, позначеного VΩ або просто V, а чорний - з гніздом СОМ. Потім встановити галетний перемикач в зону DCV на значення, що перевищує номінальний рівень напруги батареї.
Наступним етапом буде з'єднання кінців проводів з вимірюваною батареєю. Для цього червоний щуп мультиметра приєднується до плюсового висновку, а чорний - до мінусового. Після цього прилад вмикається, а на дисплеї з'являється число, що означає напругу у вольтах.
Таким чином, можна перевірити мультиметром як акумулятор телефону, автомобіля або іншого пристрою, так і просту батарейку. Але при цьому слід знати, якщо навіть рівень напруги буде в нормі, це зовсім не означає, що джерело живлення виявиться повністю працездатним.
Перевірка ємності
Безпосередньо перевірити ємність батареї мультиметром, незважаючи на універсальність приладу, не вийде, тому що у нього просто немає такої функції. Але виміряти час розряду, а потім вирахувати ємність цілком можливо. Щоб це зробити, знадобиться виконати низку дій:
Коли стоїть завдання дізнатися саме ємність акумулятора, продовжують вимірювання. Для цього використовується правило, що ємність знаходиться шляхом множення, що проходить через опір струму, на витрачений для цього час. Тому, крім мультиметра, знадобиться змінний опір близько 100 Ом, включений у розрив червоного щупа.
Цей метод підходить для вимірювання попередньо повністю зарядженого акумулятора, але не простої батареї. Адже якщо перевіряти її ємність, то наприкінці виміру вона просто втратить свій ресурс.
Отже, коли схема зібрана, потрібно торкнутися щупами анода і катода акумулятора і за допомогою резистора встановити струм розряду близько 500 mA. Після цього треба включити секундомір і контролювати напругу на батарейки за допомогою іншого тестера. Як тільки воно опуститься нижче за 30% від номінальної напруги, секундомір зупиняють. Потім, помноживши отриманий час у годиннику на струм, отримують потрібне значення ємності.
Знаходження опору
Ще один вимір, що дозволяє встановити, в якому стані знаходиться батарейка, полягає у знаходженні внутрішнього опору. Але крім безпосередньо самого вимірювача, знадобиться потужна лампочка на 12 вольт на зразок тієї, що встановлюється в машинах.
Метод виміру полягає у виконанні наступної послідовності дій:
З отриманих даних, використовуючи закон Ома для ділянки ланцюга, обчислюється внутрішній опір акумулятора, і робиться висновок. Наприклад, при підключеній лампочці була отримана напруга U1, що дорівнює 4 вольта, а без неї U2 - 4,1 вольта. А виміряна сила струму склала I = 1,45 А. Підставивши ці значення формулу, треба знайти внутрішній опір. Для прикладу воно буде одно:
R = (U2-U1) / I = (4,1-4) / 1,45 = 0,07 Ом.
Таким чином, провівши комплекс вимірювань, можна буде впевнено стверджувати про стан акумулятора або батарейки. При цьому великий внутрішній опір батареї означатиме значне погіршення її стану та швидку деградацію.