Folgen des Anschließens einer Batterie an eine AC-Stromquelle

Was passiert, wenn wir eine Batterie mit einer AC-Quelle verbinden?

Wir wissen, dass eine Batterie keine AC-Energie speichern kann, sondern nur DC als Energiespeicher. Versuchen Sie also niemals, eine Batterie an die AC-Versorgung zu Hause, im Labor oder anderswo anzuschließen. Sehen wir nun, was passiert, wenn Sie eine 12V DC-Batterie an 110/230V und 12V AC anschließen?

Anschließen einer 12V DC-Batterie an 110V oder 230V AC

Wenn wir eine Batterie mit einer AC-Quelle verbinden (z. B. 120V oder 230V AC aus einer Wandsteckdose), kann sie sich aufheizen und mit einem Knall explodieren, mit Risiko schwerer Verletzungen und gefährlicher Brände. Der Grund ist, dass die AC-Versorgung eine Frequenz hat (50 Hz in UK und 60 Hz in den USA), d. h. Richtung und Betrag der AC-Versorgung ändern sich mehrmals pro Sekunde gemäß der Frequenzrate.

Auf diese Weise wird die Batterie im ersten Halbzyklus geladen und im zweiten Halbzyklus der AC-Versorgung entladen. Nun lädt und entlädt sich die Batterie gleichzeitig 50- oder 60-mal pro Sekunde. Dieser kontinuierliche Prozess wird die Batterieplatten aufgrund häufiger Lade- und Entladevorgänge aufheizen.

Da die Batterie ihre Anschlüsse nicht ändern kann, d. h. positive und negative Anschlüsse gemäß der Versorgungsspannung, da diese sich kontinuierlich ändern. Aus diesem Grund können wir AC (mit unterschiedlicher Frequenz und Betrag) nicht in der Batterie statt DC (mit einer Richtung und null Frequenz) speichern. Beachten Sie, dass genauso wie eine Batterie ein Transformator auch nicht an DC-Versorgung angeschlossen werden kann.

• Weiterführender Beitrag: Was passiert bei Batterie mit verpolter Verdrahtung

Anschließen einer 12V DC-Batterie an 12V AC

Die Senkung des AC-Spannungspegels bedeutet nicht, dass es wie DC wirkt oder die Batterie lädt. Die gleichen Lade- und Entladevorgänge und häufigen chemischen Reaktionen werden an beiden Anschlüssen der Batterie auftreten, ohne dass überhaupt Ladung gespeichert wird.

Beachten Sie, dass 12V AC nicht gleich 12V DC ist. Es ist in Bezug auf den RMS-Wert, was bedeutet, dass ein Wert von 12V AC die gleiche Wärme erzeugt wie 12V DC. Aber es gibt kein Konzept von Scheitel- und Scheitel-zu-Scheitel-Werten und Frequenz in der DC-Versorgung.

Beispiel:

• 12V DC_RMS = 12V AC_RMS = 16,97 AC V_Peak

Aber

• 12V AC_RMS = 16,97 AC V_Peak … (V_Peak = √2 × V_RMS oder V_Peak = 1,414 × V_RMS)

Oder

• 12V AC_RMS = 33,94 AC V_Peak-to-Peak … (V_Peak = 2 × V_Peak oder V_Peak = 2,828 × V_RMS)

Dasselbe gilt für den elektrischen Strom wie oben für die Spannung erwähnt.

Das bedeutet, der DC_RMS = 12V AC_RMS ist 16,97 AC V_Peak oder 33,94 AC V_Peak-to-Peak. Mit anderen Worten, der Wert der AC-Spannung kann höher sein als der DC-Wert bei gleichen RMS-Werten. Aus diesem Grund sollte ein DC-Gerät nicht an eine AC-Versorgung angeschlossen werden und umgekehrt. Einfach ausgedrückt: Eine Batterie ist ein DC-betriebenes Gerät und sollte nicht mit einer AC-Quelle verbunden werden.

Gut zu wissen: Die Batterieelektroden werden als Anode und Kathode bezeichnet. In Bezug auf Batterien ist die Anode immer negativ „-“ (mit mehr Elektronen), während die Kathode positiv „+“ ist (mit weniger Elektronen).

• Weiterführender Beitrag: Wie man Batterieladezeit & Ladestrom berechnet – Beispiel

Vorsichtsmaßnahmen:

• Gefährliche chemische Reaktionen finden in der Batterie statt, um chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Tragen Sie daher immer Sicherheitsbrille und Gummihandschuhe sowie andere Sicherheitsmaßnahmen beim Arbeiten an Batterien und verwandten gefährlichen Geräten.
• Verbinden Sie niemals eine AC-Quelle mit DC-Geräten und umgekehrt (außer Universalmotoren, die sowohl mit AC als auch DC betrieben werden können, aber lesen Sie bitte die Bedienungsanleitung des Herstellers, bevor Sie dies tun).
• Der Autor haftet nicht für Verluste, Verletzungen oder Schäden, die aus der Anzeige oder Verwendung dieser Informationen oder beim Ausprobieren eines Schaltkreises in falscher Form entstehen. Seien Sie also vorsichtig, denn es geht um Elektrizität und Elektrizität ist zu gefährlich.

Video:

Das folgende Video zeigt Batterieexplosion & Ausstoß beim direkten Anschluss an die Wandsteckdose (AC-Spannung).

Hinweis: Grafischer Inhalt. Zuschauerdiskretion wird empfohlen.

Fazit:

• F: Kann eine Batterie an die AC-Versorgung angeschlossen werden?
• Antwort: Nein und nur Nein! Bitte tun Sie das auf keinen Fall.

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