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乾電池の電圧の測定方法・降下する理由・電流との関係

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家事 / 2018年04月16日
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乾電池の電圧の測定方法

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今回は、乾電池の電圧の測定方法や電池が降下する理由などをご紹介していき、電流との関係についても詳しくご紹介していきます。

乾電池は、幅広い機械に使用されており、その機械によって乾電池の大きさが違ったりすることがあります。これらは乾電池の電圧が違ったり、電流の違いによって大きさに違いがあったりします。それでは、乾電池の電圧や電流の関係性、乾電池について一緒に学んでいきましょう。

バッテリーテスター利用

乾電池の電圧を測定する場合は、バッテリーテスターなどを使用することをオススメします。このバッテリーテスターを利用することで、簡単に乾電池の電圧を測定することが可能です。また、電圧をカラー色によって教えてくれるものもあります。最近使っていない電池にも使用できるので、ぜひ利用してみましょう。

このバッテリーテスターは、乾電池の大きさにあった型があり、すべての乾電池の大きさに対応しているものもあります。バリエーションが豊富ですのでバッテリーテスターを選ぶ際はこの点に着目してみましょう。

落として立つかどうか

バッテリーテスターや特別な機器を使用することなく、乾電池の電圧を調べる方法があります。新品の乾電池と古い乾電池を用意して、それぞれ机の上に落下させます。新品の電池は机の上で立つことが多い傾向にあります。古い乾電池は、机の上で立つことはほとんど無いという違いがありますので、何度も机に落とすことで容量を確認することが可能です。

これは、電池の科学変化が起きていくと、乾電池の内部の粒子が片方に移動してしまい、重心が内部で変化するためと言われています。ですので、ぜひバッテリーテスターが無い時にはこの方法を利用して電圧を測定してみましょう。

乾電池の電圧が降下する理由

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次は、乾電池の電圧が降下する理由について解説していきます。乾電池は、永遠に使用できるものではなく、充電可能な電池以外の種類は、一度使用すると使えなくなってしまいます。

なぜ、乾電池の電圧が降下してしまうのか、乾電池の容量は使ってもいないのになぜ降下するのか解説していきます。

この関係性には、電池の化学変化と電池の性質が関係しており、簡単に言えば電池は常時動いている状態と言っても良いでしょう。

化学反応が起こる

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乾電池だけではなく、すべての電池は常時動いている状態に近いです。乾電池は、内部のプラス極からマイナス極を、化学変化させて電気を発生させています。

この化学変化によって、乾電池はいつでもどこでも電気を利用することができるようになりました。しかし、化学変化を起こせる時間は限られており、化学変化が行われる可能時間を超えてしまうと乾電池は使用できなくなってしまいます。

これは、プラス極とマイナス極の化学変化が最後まで行われることによって、乾電池内部にあった電池を外部に出してしまった状態となります。

この化学変化は乾電池を使用していない時にも微量に発生しています。これを放電と言います。このため使っていなくても乾電池の容量は減っていっていくことになります。

乾電池の電圧と電流の関係

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乾電池の電圧と電流の違いとは何なのかを解説していきます。電圧とは電気が流れる速さを示しており、電圧は乾電池を使用していくにつれて変動していきます。電流は、電気が流れる量自体を表しており、電流が高ければよりパワーのある動作を可能とします。

それでは、電流と電圧はどんな関係性を持っているのかを解説していき、電流はどんな役目をして、電圧はどんな役目をしているのかを詳しく見ていきましょう。

電圧と電流の関係

乾電池の電流は、電気が流れる量を示しており、電圧は電気が流れる速さを示しております。

静電気で例える場合は、自動車のボディに触れた時に発生する感電は痛みだけですみますが、家庭用コンセントに感電すると感電事故につながります。

これは、自動車の静電気は3000vの電圧に対し、家庭用コンセントは100vの電圧となっているので、電圧は大きくてもさほど関係はないと言えます。

しかし、家庭用コンセントは電流が大きいために一度に多くの電気が流れてしまうので、重大な事故に発展します。静電気は、電流が微量ですが電圧が大きいために一度にすべての電流が流れるので、一瞬チクっとする程度で済みます。

乾電池の電圧を上げる方法

乾電池の電圧を上げる方法について解説していきます。乾電池の特徴として温度が高い環境の方が活発になる特性があります。

このような電池の特性を利用することで、乾電池の電圧、容量を一時的に回復させたりすることが可能です。

それ以外には、使用する乾電池を増やすという方法があります。数を増やすことにより大きな電圧を発生させ、容量を増やすことができます。

リチウム乾電池

リチウム乾電池の電圧または容量を上げる方法を解説していきます。

乾電池の特性を利用することによって、古い乾電池の電圧を一時的に上げる方法があります。リチウム乾電池を温めることによって、乾電池内部の粒子が活性化します。これによって、リチウム乾電池の電圧を上げることができます。

他にも、リチウム乾電池の数を増やしていくことで、より大きな電圧を発生させることも可能です。

単一

単一型乾電池の電圧の上げ方をご紹介していきます。単一の電圧を上げるには二種類の方法があります。まず一つ目は単一本体を温めることで電圧を上昇させる方法です。

これは、電池の特性を利用した方法で、単一を温めることによって電池内部のプラス極とマイナス極が活発化し、より強力になっていきます。

次に二つ目の方法は、並列で単一を配置することです。これはいたってシンプルな仕組みで、単一の数だけ電圧を増やすことが可能です。ただ、一つ注意したいのは容量が同じ程度の乾電池を利用するの必要がある、という点です。

乾電池におすすめの電圧計

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乾電池の電圧を測定する際に用いる電圧計とは、一体どんなものなのかをご紹介していきます。

乾電池の電圧は、使用するにつれて弱っていき最後は微量になってしまいます。微量になってしまうと機器の役に立つことはなく、乾電池をを装着しても動かなくなってしまいます。

しかし、物置から出てきた乾電池や残量のわからない乾電池を調べる際に、電圧を調べることができれば、乾電池の仕分けが簡単になり、効率的に整理することができます。

乾電池チェッカー

乾電池の電圧をチェックする商品を乾電池チェッカーと言います。この乾電池チェッカーは乾電池を型にはめ込むだけで、簡単に電圧を測定できるので、とても簡単に電圧を測ることができます。

商品の中には、幅広い乾電池の種類に適応したものが多く、すべての乾電池の大きさに対応しているものもあります。ですので、一つ用意しておくといつでもどこでも乾電池の電圧を測定することができます。

電源などは必要ないものがほとんどで、コンパクトな商品が多く、使い勝手の良いチェッカー探してみましょう。

乾電池の電圧の種類

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次に乾電池の電圧の種類についてご紹介していきます。乾電池の電圧の種類は一般的に、1.5Vのものが多く販売されており、アルカリ乾電池やマンガン電池などの誰でも一度は使ったことがある電池は、このように1.5Vが推奨値となっています。

他にも、充電式のパナソニックエボルタ電池などは、特殊な電圧となっております。それでは乾電池の電圧の種類についてもっと深く解説していきますので、一緒に見ていきましょう。

1.5V

1.5Vの乾電池は先ほども解説しましたが、店頭にて販売されているアルカリ電池やマンガン電池は、この電圧となっております。一度容量をすべて使用してしまうと使えなくなってしまうので、これらは一次電池という名称で呼ばれています。

価格が安いところがメリットでもあり、ほとんどの販売店で売られているので、入手もしやすく比較的簡単に手に入れることができます。保管方法などは、なるべく涼しい環境と、湿気の少ない環境の方が、より長く使用することが可能です。

これは、電池の特徴である温度の高い場所で保管すると、放電を活発化させてしまうからであり、使ったことがない乾電池でも少しずつ容量が減っていきます。

1.2V

1.2Vの電圧を発生する乾電池は、充電式の二次電池と呼ばれる電池です。これらは、何度も充電すれば利用することができるので、環境に優しいメリットや、充電すれば再利用できるメリットがあります。

反面少し価格が高い傾向にありますので、最初の出費はかさみますが、充電可能ですので結果的には、こちらの方が安く済むことが多いです。

このように電圧の規格にはあまり種類がないことがわかります。乾電池はこの2種類の電圧がほとんど使用されており、どちらとも電圧は低いですが電流は大きいものとなっています。

乾電池の電圧の交換時期

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乾電池の交換時期について気になる方もおられるでしょう。乾電池の電圧は使用するにつれて少しずつ低下していき、機器が使用できなくなった時点で乾電池の役目を果たしたことになります。

これは、機器によって電圧を必要とする量が違ったりするので、交換時期というのは乾電池の電圧を確認するのではなく、機器で使用できるかがポイントと言えます。

電圧をあまり使用しない時計や、アラームなどは比較的に容量が減っていても使用できます。しかし、モーターやライトなどを使用する機器は、多くの電圧を必要とするので、使用できなかったりします。

このように、乾電池の電圧の交換時期は機器によって違うということがわかります。

乾電池の仕組みを知れば面白い

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乾電池の電圧の測定方法についてご紹介してきましたが、乾電池は電池の仕組みを使用しており、プラス極とマイナス極との化学変化によって、電流を取り出している商品です。

乾電池の種類によって、この取り出せる電流が大きかったり小さかったりしますが、電圧はそれぞれの既定値に揃えられています。乾電池は温めることによって、電流をより多く取り出せる特性を持っています。電流と電圧の違いを知ることで、乾電池についてより理解を深めることができます。

身の回りによく使用されている乾電池だからこそ、仕組みを知っておくことで、より経済的に乾電池を使用できるようになるでしょう。

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