Según tengo entendido, dos baterías idénticas en paralelo darán el doble de amperaje que una sola batería y dos baterías en serie darán el doble de voltaje. Si mi entendimiento es correcto, ¿cuál es la razón de esto?
Se agradece cualquier ayuda
fuente: http://batteryuniversity.com/learn/article/serial_and_parallel_battery_configurations
La tensión en serie se duplica porque las pilas hacen una diferencia de potencial entre sus terminales. Así que supongamos 2 pilas AA con una diferencia nominal de 1,5V entre sus terminales. Una pila en sí misma hace una diferencia de 1,5V. Al conectar otra en serie, se añade otra diferencia de 1,5V, en relación con la diferencia de 1,5V que ya ha hecho la otra.
Decir que dos baterías idénticas en paralelo duplican la corriente es un poco engañoso, porque la corriente que fluye a través de las baterías está determinada en gran medida por la carga conectada a ellas. Si están conectadas a una resistencia alta, fluirá muy poca corriente. Si están conectadas a una resistencia baja, fluirá una gran cantidad de corriente.
Llevando esto al límite, ¿qué ocurre si conectamos una batería a una resistencia cero? ¿Fluye una corriente ilimitada? En la práctica, no, porque las reacciones químicas de la batería sólo pueden producirse a una velocidad determinada. Los ingenieros eléctricos modelan la química subyacente como una "resistencia interna", como si hubiera una resistencia imaginaria en serie con la batería. Esto pone un límite superior a la corriente que puede suministrar una batería.
Con dos baterías en paralelo, tienes el doble de la superficie de la placa de la batería capaz de reaccionar. Lo mismo se puede conseguir con un tamaño de pila diferente, como por ejemplo utilizando pilas C en lugar de pilas AA.
O como diría un ingeniero eléctrico, la resistencia interna de cada batería está en paralelo. Esto reduce a la mitad la resistencia interna efectiva y, por tanto, duplica la corriente que la batería podría suministrar a una carga de resistencia cero.
Por supuesto, en la práctica las baterías no se utilizan para alimentar cargas de resistencia cero, ya que eso sólo significaría una batería muerta. El objetivo es hacer que la resistencia interna de la batería sea mucho menor que la resistencia de la carga, de modo que la resistencia interna de la batería sea insignificante.
Cada pila tiene algo de energía química que puede convertirse en energía eléctrica.
Supongamos que las baterías son ideales, el voltaje de cada batería es $V$ y la corriente que pasa por cada batería es $I$ .
Para una combinación de baterías en serie, la energía eléctrica entregada por las baterías en un tiempo $t$ es $(2V)(I)t$ y para una disposición en paralelo es $(V)(2I)t$ .
Ahora compara esto con una batería donde la energía entregada es $VIt$ .
En algunas aplicaciones se necesita aumentar el voltaje, por lo que se ponen las baterías en serie, mientras que en otras aplicaciones en las que hay un gran consumo de corriente se ponen las baterías en paralelo.
Si las baterías no son ideales y tienen una resistencia interna, poner las baterías en paralelo reduce su resistencia interna efectiva y permite que fluya una corriente máxima mayor.
Así, dos pilas en paralelo con la misma resistencia interna pueden producir el doble de corriente máxima que una sola.
La alimentación de motores eléctricos es una de las aplicaciones en las que las baterías de los coches modelo suelen ponerse en paralelo.
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