У вас есть горсть б/у батареек, и вам неизвестно какая остаточная емкость у каждой из них. А, не зная этого, было бы глупо, выбросить их. Многие из них смогли бы еще достаточно долго проработать в менее энергоемких устройствах, после их предыдущего энергоемкого места работы.
Например, у вас использовались батарейки в цифровом фотоаппарате, который потребляет достаточно большие токи, хоть и кратковременно. Как только батарейки частично сели, и перестали обеспечивать такой большой ток, ваш фотоаппарат перестанет работать. Вы замените в нем батарейки, а использованные не выбросите, зная, что после фотоаппарата они ещё имеют достаточно большой остаточный ресурс и смогут работать в других устройствах. И положите их в общую кучу с другими батарейками.
Потом у вас сядут батарейки в светодиодном фонарике и пульте от телевизора. И вам нужно будет из всей кучи выбрать наиболее живые батарейки в фонарик, а похуже в пульт. Для этого необходимо оценить их оставшийся ресурс. В этом вам поможет обычный мультиметр.
Для начала давайте разберемся, почему по мере исчерпания ресурса, батарейки перестают обеспечивать работу энергоемких устройств, но могут питать менее прожорливые.
Если бы у нас была идеальная батарейка (химический источник питания), то она смогла бы обеспечить бесконечно большой ток в нагрузке с бесконечно малым сопротивлением. Её внутреннее сопротивление также было бы бесконечно малым. То есть сумма сопротивлений вкруг всей электрической цепи была бы бесконечно мала, а ток в ней бесконечно большой. Вспоминаем закон Ома.
Но в реальности батарейки не идеальны. Они обладают определенным, достаточно большим (вредным) внутренним сопротивлением. То есть любую батарейку, да и вообще любой химический источник тока можно представить в виде последовательного соединения идеального источника тока и внутреннего сопротивления.
И если к такой батарейке подключить нагрузку с бесконечно малым сопротивлением (произвести короткое замыкание), то ток в этой цепи будет определяться только внутренним сопротивлением батарейки. И чем хуже качество батарейки, тем выше будет её внутреннее сопротивление, и соответственно меньше ток в цепи.
У разных типов батареек внутренне сопротивление разное. Например, у щелочных батареек оно значительно меньше, чем у солевых. Поэтому, щелочные батарейки обеспечивают гораздо больший ток, и соответственно дольше работают в энергоемких устройствах.
При разряде любых химических источников питания, коими являются и наши батарейки, происходят сложные химические процессы. Мы их рассматривать не будем, а только констатируем их конечный ключевой результат, заключающийся в увеличении их внутреннего сопротивления, которое и определяет степень остаточной емкости источника питания.
По мере того как источник питания разряжается, его внутреннее сопротивление все больше увеличивается. При подключении нагрузки, на внутреннем сопротивлении источника происходит падение напряжения, которое вычитается из ЭДС источника. И чем выше становится его внутреннее сопротивление, тем сильнее увеличивается падение напряжения на нем. В итоге получаем результирующее напряжение реального источника, как разницу этих напряжений.
По мере дальнейшего разряда источника, его внутренне сопротивление увеличивается настолько, что на нем теряется значительная часть напряжения. А нагрузке достаются лишь остатки, которые уже не могут обеспечить работу устройства. И такой источник питания подлежит замене.
Если к такому, частично разряженному источнику подключить менее энергоемкую нагрузку (устройство), то есть с большим сопротивлением, то источник питания сможет еще некоторое время обеспечивать его работу. Поскольку общее сопротивление всей цепи увеличится, ток в соответствии с законом Ома уменьшится, и падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника также уменьшится. То есть потери напряжения на нем станут меньше и к нагрузке будет приложено, куда большее напряжение, чем в случае с энергоемким потребителем.
Покажу на примере: Имеем частично разряженный источник питания с напряжением 1,5 В и внутренним сопротивлением 10 Ом. В первом случае сопротивление нагрузки будет 5 Ом, во втором 20 Ом. Сопротивление всей электрической цепи в обоих случаях будет суммой внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки.
В первом случае Rобщ=Rвнутр(10 Ом)+ Rнагр(5 Ом) =15 Ом. Ток в цепи будет Iцепи=Uист(1,5В)/Rобщ(15 Ом)=0,1А. Потеря напряжения на внутреннем сопротивлении будет Uвнутр=Iцепи(0,1А)*Rвнутр(10 Ом)=1В. К нагрузке будет приложено соответственно всего 0,5В.
Во втором случае Rобщ=Rвнутр(10 Ом)+ Rнагр(20 Ом) =30 Ом. Ток в цепи будет Iцепи=Uист(1,5В)/Rобщ(30 Ом)=0,05А. Потеря напряжения на внутреннем сопротивлении будет Uвнутр=Iцепи(0,05А)*Rвнутр(10 Ом)=0,5В, что в два раза меньше, чем в первом случае. К нагрузке будет приложено соответственно уже 1В.
По мере разряда источников питания кроме значительного увеличения их внутреннего сопротивления также уменьшается и напряжение в разомкнутой цепи, то есть без подключенной нагрузки к источнику. Но оно падает незначительно, и по нему нельзя даже примерно судить о величине внутреннего сопротивления источника. Можно лишь понимать, новая батарейка, или нет. У новой щелочной или солевой батарейки напряжение будет в пределах 1,5 -1,55 В. У частично разряженной 1,4 -1,45 В и меньше.
Приведу пример. У меня есть две частично разряженные щелочные батарейки с напряжением 1,45 В (без подключенной нагрузки). Судя по одинаковому их напряжению, они должны иметь одинаковый остаточный ресурс и при подключении нагрузки обеспечивать одинаковый ток. Но на поверку оказалось совсем не так. При подключении к ним мультиметра в режиме измерения тока, у одной батарейки был зафиксирован максимальный ток 2,5 А, а у второй 3,5 А. То есть при одинаковом их напряжении внутренне сопротивление оказалось весьма разным. А из вышесказанного нам известно, что именно внутренне сопротивление ограничивает их максимальный ток.
Может так оказаться, что батарейка с большим напряжением (без нагрузки) может отдавать лишь мизерный ток при подключении нагрузки, и напряжение при этом будет проседать практически до нуля. А другая батарейка, с меньшим напряжением, будет отдавать гораздо больший ток при подключении нагрузки, и напряжение проседать практически не будет.
Так как тогда правильно проверять работоспособность батареек, измерять напряжение без нагрузки или измерять их максимальный ток.
Я же делаю по-другому. Включаю мультиметр в режим измерения тока, и подключаю его щупы на несколько секунд напрямую к клеммам батарейки. Создавая тем самым короткое замыкание батарейки, так как сопротивление мультиметра в режиме амперметра очень и очень мало.
И только так можно наглядно увидеть, какой максимальный ток может обеспечить батарейка. И по величине этого тока судить о возможности её дальнейшего использования в том или ином устройстве. Или не использования.
Проверка таким способом батареек опасности не несет. Дело в том, что внутренне сопротивление даже новых батареек имеет достаточную величину, чтобы ограничивать их ток короткого замыкания до безопасного значения. Но долго измерять так максимальный ток нельзя, измерение нужно производить не более нескольких секунд, иначе батарейка может сильно нагреться и со спецэффектами утратить герметичность.
Для новой щелочной батарейки размера «АА» ток КЗ составит 4,4 А. А для солевой батарейки такого же размера ток КЗ будет уже гораздо меньше, 2,7 А.
Таким образом, вышеуказанным способом можно проверять только батарейки. Это действенный и объективный способ проверки.
Пишите в комментариях, а как вы проверяете работоспособность б/у батареек.