Collegamento in serie di batterie
Come avviene il collegamento in serie di batterie?
È possibile collegare tra di loro più generatori di tensione in serie, in parallelo o in maniera mista serie e parallelo.
Collegamento in serie concorde
Il collegamento in serie è quello più frequente e comune ed è anche quello più semplice.
Prevede la disposizione di tutti i generatori con il polo negativo di un generatore direttamente connesso col polo positivo dell'altro. Tale tipo di collegamento è detto concorde.
Nella vita quotidiana molto spesso si assiste al collegamento di batterie o pile in serie ad esempio nel telecomando di un televisore.
Come nel caso delle resistenze, è possibile calcolare la fem equivalente del collegamento in serie di più generatori e la resistenza interna equivalente della stessa.
La fem equivalente di un collegamento di n generatori in serie è semplicemente la somma delle fem dei singoli generatori e la resistenza interna equivalente è la somma delle resistenze interne dei singoli generatori.
Veq = V1 + V2 + V3 + … + Vn
req = r1 + r2 + r3 + … + rn
Non si ha invece alcun aumento di corrente rispetto a quella erogata da un singolo generatore né aumenta la capacità del sistema che risulta uguale a quella di ogni singola batteria (quindi si parla di durata della batteria); per cui si utilizza un collegamento in serie quando è necessario aumentare la ddp a disposizione di un circuito.
Il collegamento in serie con polarità concordi in sostanza serve ad aumentare la fem globale del circuito a partire da singoli generatori con fem più bassa.
Questo però inevitabilmente porta all'aumento della resistenza interna complessiva del generatore così ottenuto.
Collegamento in serie discorde
Se i generatori sono invece collegati con le polarità discordi, rivolgono il polo positivo verso il polo positivo dell'altro e allo stesso modo i due poli negativi sono collegati tra di loro direttamente:
In questo caso per il calcolo della fem equivalente del sistema dei generatori collegati in serie bisogna tener conto della disposizione degli stessi e una volta fissato il verso positivo come orario o antiorario eseguire la somma algebrica delle tensioni.
Nell'esempio riportato, disegnando le due tensioni (rispettivamente V1 e V2) in ambo i generatori con la convenzione per cui il verso va sempre dal polo negativo a quello positivo e scegliendo come positivo il verso orario avremo che la fem equivalente del circuito vale:
Veq = V1 - V2
Per il calcolo della resistenza equivalente interna invece non cambia nulla rispetto al collegamento in serie con le polarità concordi, per cui la resistenza interna equivalente è ancora la somma delle resistenze interne dei singoli generatori:
req = r1 + r2
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