보통 배터리를 직렬로 연결한다, 병렬로 연결한다, 하면 다음과 같이 연결을 합니다.
- 직렬 연결
직렬로 연결된 배터리의 전압을 모두 합쳐서 전압이 증가하고
배터리의 용량(Ah)은 변하지 않습니다.
한 개의 배터리가 소모되면 전체 회로가 작동하지 않는 단점이 있습니다.
- 병렬 연결
1.5V 3개 배터리를 병렬 연결하면 전압은 1.5V로 동일하고
배터리의 용량이 합쳐집니다.
장시간 동안 일정한 전압으로 더 많은 전류를 공급할 수 있습니다.
그렇다면 직렬, 병렬 연결에서
배터리의 극성을 거꾸로 바꾸어 연결하게 되면 어떻게 될까요?
- 극성을 바꾼 직렬 연결
극성이 반대로 된 배터리는 다른 배터리의 전압을 상쇄하게 됩니다.
전체 전압이 급격히 감소하거나 0V가 될 수 있습니다.
- 극성을 바꾼 병렬 연결
극성을 바꾼 병렬 연결 회로입니다.
각 배터리의 전압은 9V, 각 배터리의 내부저항은 1옴이라고 가정합니다.
이것을 좀 더 간단하게 바꾸면 다음과 같은 회로가 됩니다.
옴의 법칙을 이용하여
Rb1에 흐르는 전류는
$$\textrm{I}=\frac{\textrm{V}}{\textrm{R}}=\frac{18\textrm{V}}{2\Omega }=9\textrm{A}$$
무려 9A가 됩니다.
단락 회로 현상이 일어나 배터리 내부에서 많은 열을 발생시키고
배터리가 과열되어 화재나 폭발의 위험까지.. 있겠습니다.
<정리>
배터리의 극성을 바꾸어서 연결하면
직렬일 경우 전압이 상쇄되어 전압이 급격히 감소하거나 0V가 된다.
병렬일 경우 단락 현상으로 큰 전류가 흘러 과열되고 배터리가 손상될 수 있다.