ワット-回路から自由エネルギーを得ていると思いますか?


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100オームの抵抗に接続された1Ahrsの容量の10Vバッテリーがあると想像してください。

合計10時間、1W(電流x電圧)の電力で0.1A(V / R)を取得します。ワットはJ / sとして定義されるため、私のバッテリーは合計で3,600J(1x60x60)を生成します。

ここで、2つ目の同じバッテリーを入手し、最初のバッテリーに直列に接続するとします。私は2Ahrsの容量を持つ20Vのバッテリーを実質的に持ち、すべて同じ100オームの抵抗に接続されています。

合計10時間、4W(電流x電圧)の電力で0.2Aになります。これにより、14,400J(4x60x60)が生成されます。

つまり、エネルギー源を2倍にすることで、エネルギー出力が4倍になりました。

私の計算または概念的な理解のどこかで間違いを犯したことは明らかであり、私を正しく設定してくれた人に感謝します。

ありがとう!


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2Ahrsの容量の20V-間違っています。バッテリーを直列に接続しても、容量は増えません。同じ1Ah
Eugene Sh

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2つのバッテリーを直列に接続すると、電圧が2倍になるため、Whが2倍になりますが、Ahは同じままです。
Neil_UK 2016

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1リットルの水が入った漏れやすい浴槽があるとします。これは、毎時0.1リットルで排水され、空になる前に10時間排水されます。次に、同じ横に2つ目の漏れやすいバスタブを配置します。事実上、1時間あたり0.2リットルの水を10時間排出する大きな浴槽が1つあります。では、2つ目の浴槽を1 つ目の浴槽の上に置いて、排水できるようにします。この新しいシステムの何が突然、底の浴槽から1時間あたり0.2リットルで排水を開始するのですか?何もない。これで、2リットルの水が入った浴槽が効果的にできましたが、それだけ早く排水できません。
Eric Lippert

2
回答ありがとうございます。2つの積み重ねられた浴槽とは異なり、電池は電流を2倍押し出すため、ここであなたの類推がここで機能するかどうかはわかりません。@ EricLippert。しかし、ここでの他の回答から、それは半分の時間ドレインされるように見えます。
user122374

1
@ user122374互いの上に積み重ねられたタブ(シリーズ)は、より多くの電流を提供しません
Doktor J

回答:


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ウィットに何かが間違っていることを知らせてくれて、おめでとうございます!

概略図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

図1.バッテリーの並列配置と直列配置のVAh定格は同じになります。

私は2 Ahの容量を持つ20 Vのバッテリーを効果的に使用します。

それがエラーです。

  • 並行して、1時間ごとに1 Aを供給できます。これは、1つを1時間実行してから、もう1つに置き換えると、非常に簡単に視覚化できます。
  • シリーズでは、両方が同時に実行され、同じ電流が両方に流れます。彼らは両方とも同じ速度で放電します。

これは、バッテリの比較にWh(ワット時)を使用する1つの理由です。バッテリーの電圧が異なる場合、バッテリーのエネルギーストレージを比較するのがはるかに簡単になります。


あなたの例では、です。2つのバッテリーで、直列または並列にかかわら容量があります。Capacity=VAh=101=10 Wh20 Wh

負荷電力は与えられます。P=V2R

  • 計算すると、になります。。P=102100=1 WRuntime=WhW=201=20 h
  • 系列 は計算したとおりです。。Runtime=WhP=202100=4 WRuntime=WhW=204=5 h

概略図

この回路をシミュレート

図2.別のビューが役立つ場合があります。(a)元の直列回路です。(b)は直接同等です。50Ω抵抗の中間点はバッテリスタックの中間点と同じ電位であるため、(c)に示すようにそれらを一緒に接続しても違いはありません。これで、2つの1 Ah回路があり、それぞれが50Ω負荷に給電しています。


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電池を2倍にすると、電流が2倍になり、その結果、抵抗器の電力が4倍になります。正解です。

ただし、電流を2倍にすることでそれを見逃しているようで、バッテリーの使用時間も半分になります。つまり、10時間は動作しませんが、5です。したがって、総エネルギーは2倍になるだけで、4倍になるわけではありません。

あなたは、このような直列に電池を接続すると、チャージ(通常はミリアンペア時)で得られた複合電池の容量は変更されません。バッテリーを介して移動する各充電ユニットも各セルを移動する必要があるため、変化しません。したがって、直列にセル(またはセルのバッテリー)を追加しても、その寿命の間にバッテリーによって移動できる総電荷は増加しませんが、その電荷が移動できる電圧が増加します。追加しました。


Philに感謝します。各セルをどれだけの電荷が通過するかというあなたが述べた概念は、何が起こっているのかを理解するのに役立ちました。
user122374

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合計10時間、4W(電流x電圧)の電力で0.2Aになります。

どちらのバッテリーも0.2Aを10時間供給できず、両方ともこれが真である必要があるため、これは誤りです。

両方のバッテリに同じ電流が流れます。これは純粋な直列回路であるため、負荷を流れる電流と同じです。したがって、負荷に0.2Aを供給するためには、各バッテリーが0.2Aを供給できる必要があります。

ここで、2つ目の同じバッテリーを入手し、最初のバッテリーに直列に接続するとします。私は実質的に2Ahrsの容量を持つ 20Vのバッテリーを持ち、すべて同じ100オームの抵抗に接続されています。

2Ahrsをどのように取得したかは示しませんが、それは正しくありません。繰り返しになりますが、両方のバッテリーが電流を供給しなければなりません。各バッテリは1Ahを供給できるので、電流が直列接続で加算されないため、2つを直列に接続すると1Ahを供給できます。


「2時間ではなく」という質問に最もわかりやすい方法でドリルダウンするため、この回答が好きです。
フローリス
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