DerOnkel
HCA Elektronik Saiteninstrumente
Bei mobilen Energieträgern, wie Batterien und Akkus tritt immer das Problem auf, daß man als Anwender die Einsatzfähigkeit nicht wirklich prüfen kann. Wer ein Multimeter besitzt, führt dann eine Spannungsmessung durch und wenn dann 9V auf der Anzeige erscheint....
Dummerweise haben Batterien und Akkus aber einen endlichen Innenwiderstand Ri. Wird der Quelle nun Strom entnommen, so entsteht über diesem Innenwiderstand ein Spannungsabfall, der die Klemmspannung UK verringert. Ist der Innenwiderstand zu groß, kann das angeschlossene Gerät unter Umständen nicht mehr richtig funktionieren, weil die Versorgungsspannung unter Last zusammenbricht. Eine simple Messung der Leerlaufspannung U0 deckt dieses Problem allerdings nicht auf!
Die elektrische Situation zeigt das folgende Bild:
Der Innenwiderstand bewegt sich in der Regel zwischen 5Ohm und 30Ohm. Bei Akkus habe ich bisher immer gut 10Ohm ermittelt.
Wer ein Multimeter zur Verfügung hat, der kann sich ganz schnell einen kleinen Tester für 9V-Batterien und -Akkus basteln, der eine wesentlich bessere Aussage erlaubt. Man nehme:
Der Widerstand von 180Ohm sorgt dafür, daß die Quelle bei 9V mit einem Strom von 50mA belastet wird. Im Widerstand wird dann also eine Leistung von 0,45W umgesetzt. Ein Widerstand mit einer Belastbarkeit von einem halben Watt ist folglich ausreichend (Unter Freunden geht es auch mit geringeren Belastungen, solannge man die Messung nicht zu lange macht).
Mißt man die beiden Spannungen und setzt sie ins Verhältnis, so sollte das Ergebnis immer größer als 85% sein (85% entsprechen einem Innenwiderstand von 30Ohm, was schon nicht mehr sooo gut ist). Bei 95% kann man davon ausgehen, daß die Batterie oder der Akku in Ordnung und einsatzbereit ist.
Natürlich muß die gemessene Leerlaufspannung größer als 9V sein, denn sonst ist die Quelle ja entladen - also leer! Da hilft dann auch nicht ein gaaanz toll kleiner Innenwiderstand!
Wie sich Leerlauf- und Klemmspannung eines guten Akkus unter Belastung von 80mA verhalten, zeigt das folgende Bild:
Tatsächlich verschluckt der Innenwiderstand des Akkus unter dieser recht großen Belastung ein gutes Volt! Aber keine Angst! Wenn weniger Strom entnommen wird, dann ist auch der Spannungsverlust deutlich geringer!
Dem gezeigten Akku konnten bis zum Entladeschluß gut 230mAh entnommen werden, was für einen 9-V-Akku ganz anständig ist.
Das folgende Bild zeigt einen schlechten Akku unter der gleichen Belastung. Der durchschnittliche Innenwiderstand ist mit 50Ohm gut fünfmal so groß wie der des guten Akkus:
Nach nur 13 Minuten Entladung war Schluß und die Ladungsmenge von 25mAh zeigt ebenfalls deutlich, daß hier etwas nicht stimmt!
Aber auch innerhalb der 13 Minuten ist Katastrophe! Ein kleiner Vorverstärker oder ein aktiver Tonabnehmer benötigt in der Regel immer eine Spannung von mindestens 7V bis 8V. Das ist mit diesem Akku unter keinen Umständen gewährleistet. Der Verstärker wird es dann mit einer Fehlfunktion, wie Verzerrungen oder Rauschen quittieren.
Ulf
Dummerweise haben Batterien und Akkus aber einen endlichen Innenwiderstand Ri. Wird der Quelle nun Strom entnommen, so entsteht über diesem Innenwiderstand ein Spannungsabfall, der die Klemmspannung UK verringert. Ist der Innenwiderstand zu groß, kann das angeschlossene Gerät unter Umständen nicht mehr richtig funktionieren, weil die Versorgungsspannung unter Last zusammenbricht. Eine simple Messung der Leerlaufspannung U0 deckt dieses Problem allerdings nicht auf!
Die elektrische Situation zeigt das folgende Bild:
Der Innenwiderstand bewegt sich in der Regel zwischen 5Ohm und 30Ohm. Bei Akkus habe ich bisher immer gut 10Ohm ermittelt.
Wer ein Multimeter zur Verfügung hat, der kann sich ganz schnell einen kleinen Tester für 9V-Batterien und -Akkus basteln, der eine wesentlich bessere Aussage erlaubt. Man nehme:
- Einen Schalter und
- einen Widerstand von 180Ohm,
- schalte beides in Reihe
- und schließt dann die Batterie oder den Akku an.
Der Widerstand von 180Ohm sorgt dafür, daß die Quelle bei 9V mit einem Strom von 50mA belastet wird. Im Widerstand wird dann also eine Leistung von 0,45W umgesetzt. Ein Widerstand mit einer Belastbarkeit von einem halben Watt ist folglich ausreichend (Unter Freunden geht es auch mit geringeren Belastungen, solannge man die Messung nicht zu lange macht).
Mißt man die beiden Spannungen und setzt sie ins Verhältnis, so sollte das Ergebnis immer größer als 85% sein (85% entsprechen einem Innenwiderstand von 30Ohm, was schon nicht mehr sooo gut ist). Bei 95% kann man davon ausgehen, daß die Batterie oder der Akku in Ordnung und einsatzbereit ist.
Natürlich muß die gemessene Leerlaufspannung größer als 9V sein, denn sonst ist die Quelle ja entladen - also leer! Da hilft dann auch nicht ein gaaanz toll kleiner Innenwiderstand!
Wie sich Leerlauf- und Klemmspannung eines guten Akkus unter Belastung von 80mA verhalten, zeigt das folgende Bild:
Tatsächlich verschluckt der Innenwiderstand des Akkus unter dieser recht großen Belastung ein gutes Volt! Aber keine Angst! Wenn weniger Strom entnommen wird, dann ist auch der Spannungsverlust deutlich geringer!
Dem gezeigten Akku konnten bis zum Entladeschluß gut 230mAh entnommen werden, was für einen 9-V-Akku ganz anständig ist.
Das folgende Bild zeigt einen schlechten Akku unter der gleichen Belastung. Der durchschnittliche Innenwiderstand ist mit 50Ohm gut fünfmal so groß wie der des guten Akkus:
Nach nur 13 Minuten Entladung war Schluß und die Ladungsmenge von 25mAh zeigt ebenfalls deutlich, daß hier etwas nicht stimmt!
Aber auch innerhalb der 13 Minuten ist Katastrophe! Ein kleiner Vorverstärker oder ein aktiver Tonabnehmer benötigt in der Regel immer eine Spannung von mindestens 7V bis 8V. Das ist mit diesem Akku unter keinen Umständen gewährleistet. Der Verstärker wird es dann mit einer Fehlfunktion, wie Verzerrungen oder Rauschen quittieren.
Ulf
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