為什么電池串聯(lián)會(huì)增加電壓，能否從電化學(xué)的角度來解釋一下
為什么電池串聯(lián)會(huì)增加電壓，能否從電化學(xué)的角度來解釋一下
這個(gè)問題也是困擾我好久的，在查了原電池，電解池和標(biāo)準(zhǔn)電極等相關(guān)電化學(xué)的基本概念后，個(gè)人認(rèn)為可以這么理解：在標(biāo)準(zhǔn)條件下，電極的電壓隨著濃度和氣壓變化比較小，可以認(rèn)為是固定的。當(dāng)原電池串聯(lián)后，可以讓電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的更加徹底，所以在正負(fù)極累積了更多的正離子和電子，所以電勢(shì)差也升高，同時(shí)也證明了串聯(lián)后電量不會(huì)發(fā)生變化，還是一個(gè)原電池的化學(xué)反應(yīng)后的電量。
為什么電容串聯(lián)電壓會(huì)增大？
電容器并聯(lián)：相當(dāng)于電極的面積加大，電容量也就加大了。并聯(lián)時(shí)的總?cè)萘繛楦麟娙萘恐停篊并＝C1＋C2＋C3＋……電容器的串聯(lián)：1/C串＝1/C1＋1/C2＋1/C3（串聯(lián)后總電容量減?。┑贸鲞^程：若三個(gè)電容器串聯(lián)后外加電壓為U， 則U＝U1＋U2＋U3＝Q1/C1＋Q2/C2＋Q3/C3， 而電荷Q1＝Q2＝Q3＝Q，所以Q/C串＝（1/C1＋1/C2＋1/C3）Q 容器串聯(lián)時(shí)，要并聯(lián)阻值比電容器絕緣電阻小的電阻，使各電容器上的電壓分配均勻，以免電壓分配不均而損壞電容器。
又可知，電容的串、并聯(lián)計(jì)算正好與電阻的串、并聯(lián)計(jì)算相反。
電壓是充電時(shí)的電壓，容量與電流，電壓的關(guān)系和功率相似，和負(fù)載有關(guān)， 電壓和容量為定量時(shí) ，負(fù)載電阻越小，電流越大，時(shí)間越短 電壓和負(fù)載為定量時(shí) ，容量越大，電流不變，時(shí)間越長(zhǎng) 但實(shí)際放電電路中，一般負(fù)載是不變的，電容的電壓是逐漸下降的，電流也就逐漸下降 。
為什么兩個(gè)蓄電池串連起來，電壓會(huì)升高？科學(xué)原理是什么？
從科學(xué)唯物角度出發(fā)，現(xiàn)已知物質(zhì)均存在相對(duì)平衡的電場(chǎng)，當(dāng)處在均衡電場(chǎng)中電荷如同一個(gè)密閉空間內(nèi)的空氣分子，擴(kuò)散均衡后密度基本一致在一個(gè)平衡狀態(tài)，當(dāng)這個(gè)平衡被打破就會(huì)出現(xiàn)能量擴(kuò)散釋放產(chǎn)生勢(shì)能，電子所載的單個(gè)夸克的能量可能是一致的，而電壓的產(chǎn)生與電荷本身極性以及電池正負(fù)極材料及化學(xué)物質(zhì)有關(guān)，也就是材料本身對(duì)電磁場(chǎng)的反饋，比如鐵、銅、鋁等金屬兩端當(dāng)接入電池的正負(fù)極，電池的電磁場(chǎng)會(huì)將導(dǎo)體的量子極性從新排序產(chǎn)生一個(gè)磁通道，而電荷就是沿著這個(gè)通道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)我們把兩節(jié)電池串聯(lián)就如同把兩個(gè)磁鐵SN級(jí)相連，另外兩個(gè)SN級(jí)的磁距疊加電勢(shì)差也就疊加，所以電壓是串聯(lián)電池電壓的百科和。
為什么電池并聯(lián)電流不增加，串聯(lián)后卻增加？
關(guān)于電池并聯(lián)電流不增加，串聯(lián)后電流卻增加的問題，個(gè)人認(rèn)為是題主不理解電流與電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 根據(jù)歐姆定律我們得知，在電路中，電流與電壓成正比，與電阻成反比，表達(dá)公式為：I＝U/R， 即在電阻一定的情況下，電壓越高，電流越大， 而又因電流與功率成正比，與電壓成反比，表達(dá)公式為：I＝P/U， 即在功率一定的情況下，電壓越高電流越小。
電池串聯(lián)，電壓為所串聯(lián)電池的數(shù)量之和，在忽略電池內(nèi)阻的情況下，電流不變。
電池并聯(lián)，電壓不變，電流為所并聯(lián)電池的數(shù)量之和。 以常用的D型（1號(hào)）電池和1只電阻組成串聯(lián)電路來舉例說明：1節(jié)電池的電壓為1.5V，假設(shè)電阻的阻值為10Ω，參照上面的公式計(jì)算得出流過電阻的電流為0.15A，2節(jié)電池串聯(lián)后電壓為3V，計(jì)算得出流過電阻的電流為0.3A，電流為1節(jié)電池電壓時(shí)的2倍，計(jì)算結(jié)果表明電阻的阻值一定的情況下，電流是隨著電壓的升高而增大的。 再把電路中電阻的單位換成功率來舉例說明電路中功率與電流、電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系：假設(shè)電阻的功率為1W，1節(jié)電池電壓為1.5V，此時(shí)流過電阻的電流為0.66A，2節(jié)電池串聯(lián)電壓為3V，電壓升高了2倍，此時(shí)流過電阻的電流為0.33A，電流下降了2倍。說明功率一定的情況下，電壓越高，電流越小。
綜上，我們就可以清晰的理解為何電池并聯(lián)電流不增加，而電池串聯(lián)電流增加的原理所在了。 電池并聯(lián)，電池的輸出電壓增大;電池并聯(lián)，也就是電壓不變。大家應(yīng)該都知道，電池在充放電的時(shí)候，電壓會(huì)變化的，也就是說，并聯(lián) 在相同的負(fù)載情況下二個(gè)電池比一個(gè)電池在相同放電時(shí)間內(nèi)，電池電壓下降的慢一些。
我們知道，電流就好比水流，水流越大，大流就也大.而電池好比一個(gè)發(fā)電站并聯(lián)兩個(gè)電池和串聯(lián)兩個(gè)電池的區(qū)別在于，如果以h作為說的高度，V作為水量，那并聯(lián)的發(fā)電站就是h和2V，串聯(lián)的是2h和2V。很明顯，水位越高，出來的水量越快。當(dāng)然，電流就越大。
總結(jié)，串聯(lián)一般是為了增加輸出電壓，有一些電路有欠壓保護(hù)的。而并聯(lián)是為了增加在電池過放電保護(hù)前供電時(shí)間。 把握守恒律。
當(dāng)灌入電路的功率是恒定的時(shí)候，就意味著注入電路的能量是恒定的，這是前提。電流就如水流，注入了多少水，都會(huì)在水管（電路）中維持其總量不變，水流快慢，視其路徑障礙大小而定。 串聯(lián)是只有一條路，不管障礙多少，只能走這條路，故電流是外電壓與電阻之比。 并聯(lián)有支路，那么水流或電流會(huì)盡量選擇障礙最小的路徑通過，所以電阻小的支路電流大。
并聯(lián)由于支路存在，相當(dāng)于把總電阻減小了，所以并聯(lián)電路的總電阻是各支路電阻的倒數(shù)之和。 但不管串聯(lián)還是并聯(lián)，所有路徑（水管）上的功率之和，一定等于外部輸入功率。這就是環(huán)路定律的原理。 不太明白樓主問的，不過按樓主的意思分一下，并聯(lián)后，電池的電壓不變假如負(fù)荷為阻性負(fù)荷，因?yàn)殡娏?電壓除以電阻，因?yàn)椴徽撛趺床⒙?lián)，電壓，電阻都沒有改變，所以電流不變。
而串聯(lián)電池，會(huì)升高電壓所以電流就變大了。 說個(gè)題外話，實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)電池瞬時(shí)放電能力有限，像新能源電動(dòng) 汽車 一樣，往往單節(jié)電池不足以提供那么大的電流，都是幾組并聯(lián)供電，以提供更大供電電流，也利于快速充電。 家里如果有手電筒在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)新裝的電池用起來很亮，當(dāng)電池虧電時(shí)就變得暗淡沒之前那么亮了，這是什么原因呢？其實(shí)就是流過燈泡的電流小了導(dǎo)致暗淡，我們可以用歐姆定律來解釋——R=U/I，即I=U/R，R是手電筒負(fù)載電阻也就是燈泡，U是加載燈泡上的電壓，I是流過燈泡的電流。燈泡電阻不變，那么電流與電壓成正比，也就是說手電變暗就是電流變小，是由于電池電壓變小引起，要想增加電流讓手電筒變亮就勢(shì)必提高電壓，知道這個(gè)道理后再回答標(biāo)題提出的問題，我們知道了提高電壓才能增加電流，那么多個(gè)電池怎樣組合才能提高電壓呢？很顯然就像搭人梯一樣才能把電壓越搭越高，即電池串聯(lián)起來，如果所有人并排站立總高度還是一人高，即電池并聯(lián)后電壓還是一個(gè)電池電壓并沒有增高，所以只有把電池串聯(lián)起來才能升高電壓使電流增加。
…… 因?yàn)椤安⒙?lián)”是親兄弟！沒有隔核、代溝，不排斥，“電流”（親情）不變;又因?yàn)椤按?lián)”是 ** 制度不同，如****和 ** 主義一樣，有我就沒有你，一定要你*我活才罷休或全軍覆沒。就是這么簡(jiǎn)單！understand? 電池并聯(lián)時(shí)金屬態(tài)氫離子的磁力矩相互切割產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度沒有“疊加”，串聯(lián)的電池金屬態(tài)氫離子的磁力矩切割產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)強(qiáng)度“疊加”了（變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電流）。 串聯(lián)時(shí)，電壓高了，電流自然會(huì)增加。
前提是，輸出功率足夠。輸出功率不足時(shí)，電流大到一定程度，電池的電壓會(huì)下降，甚至燒毀。 為了提供更大功率，采用電池并聯(lián)。
因?yàn)椴⒙?lián)電路兩端電壓相等,即相同的電池組并聯(lián)一樣,兩端電壓等于一節(jié)電池的電壓,而并聯(lián)電阻R并=r1*r2/(r1+r2),因?yàn)殡姵叵嗤磖1=r2,R并=1/2r,根據(jù)歐姆定律得I=E/R并,所以電流增大 說錯(cuò)了吧，同樣的外電路，電池并聯(lián)電流會(huì)增加。
為什么串聯(lián)電池可獲得更高的電壓
因?yàn)殡姵禺a(chǎn)生電壓的原因是電池兩級(jí)的電能差，正電荷的電能要高于負(fù)電荷。舉個(gè)例子，一節(jié)電池正極有4個(gè)正電荷，負(fù)極有4個(gè)負(fù)電荷，則兩節(jié)電池因?yàn)榇?lián)正極有8個(gè)正電荷，負(fù)極有8個(gè)負(fù)電荷，電能差要大于一節(jié)電池的電能差，所以電壓會(huì)隨著串聯(lián)電池的增加而增大。
