新旧电池为何不能搭配使用?

新旧电池为何不能搭配使用?

河北省衡水市清凉店中学　张长青　袁乃文

　　电池在人们的日常生活中扮演着十分重要的角色，无论是石英钟、剃须刀，还是计算器、电子琴等都离不开它。我们都有这样的经验，那就是电池用旧了要全部换掉，绝不能新旧混装搭配使用。这是为什么呢?难道新旧搭配使用不是更节省吗?

　　要回答这个问题，我们还要从电池本身的特性谈起。普通的干电池有两个很重要的特性，一个是电动势ε，在电路中我们通常称之为电源电压U，另一个是它的内阻r，因为电池和所有的导体一样也有电阻。通常，一节新的干电池的电动势为1.5V，内阻为0.5Ω左右。当电池使用相当长一段时间后，电动势会下降到1V左右，而其内电阻却可增大到几百欧姆。

　　由于电池存在内阻，在使用时我们也必须将其考虑进去。拿普通手电来讲，使用两节干电池做电源，灯丝正常发光时电阻约为10欧姆，根据欧姆定律，我们不难算出：

　　电路中的电流为：

　　I=ε∕(R+r)=3V/11Ω≈0.27A

　　电源的总功率为：

　　P总=Iε=0.27A×3V=0.81W

　　灯泡获得的电功率为：

　　P灯=I2R=(0.27A)2×10Ω=0.74W

　　电源的效率为：

　　η=P灯∕P总=0.74W/0.81W=91%

　　即电源输出的功率绝大部分消耗在电灯上，做的是有用功，灯泡很亮。

　　设电源用旧后，电动势将降到1V，内电阻增大到200Ω。若新旧电池搭配使用，同样的方法我们可以计算出电源的效率下降为5%。也就是说，电流做的功绝大部分消耗在电池自身的内阻上，用来做有用功的就很少了，灯泡因而很暗甚至不发光。

　　综上分析，我们不难看出，新旧电池搭配使用后，不但没有省电，反而是浪费了电能。所以，新旧电池不能搭配使用。