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碳性電池在常溫下的典型工作電壓，又稱標稱電壓。它是選用不同種類碳性電池時的參考。碳性電池的實際工作電壓隨不同使用條件等于正、負電極的平衡電極電勢之差。它只與電極活性物質的種類有關，而與活性物質的數量無關。碳性電池電壓本質上是直流電壓，但在某些特殊條件下，電極反應所引起的金屬晶體或某些成相膜的相變會造成電壓的微小波動，這種現象稱為噪聲。波動的幅度很小但頻率范圍很寬，故可與電路中自激噪聲相區別。

電解質則是具有良好離子導電性的材料，如酸、堿、鹽的水溶液，有機或無機非水溶液、熔融鹽或固體電解質等。當外電路斷開時，兩極之間雖然有電位差（開路電壓），但沒有電流，存儲在碳性電池中的化學能并不轉換為電能。當外電路閉合時，在兩電極電位差的作用下即有電流流過外電路。