電池や懐中電灯が並列ではなく直列に配置されることが多いのはなぜですか?
1.電圧の追加 :電池を直列に接続すると、電圧が加算されます。たとえば、2 つの 1.5 ボルトのバッテリーを直列に接続すると、合計電圧は 3 ボルトになります。これは、デバイスが単一のバッテリーで提供できるよりも高い電圧を必要とする場合に有益です。一方、電池を並列に接続しても電圧は上昇しません。単一のバッテリーと同じ電圧を維持します。
2. 現在の分布 :電池を並列に接続すると、各電池からの電流が加算されます。たとえば、1 アンペアの電流を供給できる 2 つのバッテリーを並列に接続すると、利用できる合計電流は 2 アンペアになります。これは、デバイスが単一のバッテリーで供給できるよりも高い電流を必要とする場合に役立ちます。ただし、電池を直列に接続しても電流は増加しません。単一のバッテリーと同じ電流を維持します。
3. エネルギー貯蔵 :バッテリーを直列に接続すると、総エネルギー貯蔵容量が増加します。バッテリーに蓄えられるエネルギーは、その電圧と容量 (アンペア時で測定) によって決まります。電池を直列に接続すると、それぞれの容量が加算されます。これにより、複数の直列接続されたバッテリーで駆動されるデバイスの動作時間を長くすることができます。
4. バランス調整 :複数の電池を並列に接続すると、電圧や容量に若干のばらつきが生じる場合があります。これにより、1 つのバッテリーが他のバッテリーよりも早く放電し、バランスが崩れる可能性があります。対照的に、バッテリーを直列に接続すると負荷のバランスが取れ、すべてのバッテリーが一定の速度で放電するようになります。
5. 安全性 :特定の用途では、バッテリーを直列に接続する方が安全な場合があります。たとえば、高出力デバイスでは、複数のバッテリーを直列に接続すると、各バッテリーに流れる電流が減少します。これにより、過熱のリスクや、高電流に伴う潜在的な安全上の危険が軽減されます。
バッテリーを直列に接続するか並列に接続するかは、デバイスの特定の要件と必要な性能特性によって決まることに注意してください。場合によっては、最適な結果を達成するために直列接続と並列接続を組み合わせて使用することがあります。