Rezistență internă

Desen schematic al unui generator EMF real cu o rezistență internă

Fenomenele disipative electrice din interiorul unui generator real sunt reprezentate cu așa-numita rezistență internă, care este o rezistență în serie la generatorul de tensiune ideal, așa cum se arată în figura alăturată. Această rezistență ia cumva în considerare și faptul că generatoarele reale sunt limitate în curentul maxim pe care îl pot produce. Rezistența internă este o aproximare validă dacă circuitul este liniar. Când generatorul furnizează curent , emf-ul măsurat este mai mic decât tensiunea fără sarcină ; diferența este dată de căderea de tensiune peste rezistența internă conform Legii lui Ohm . Conceptul de rezistență internă este aplicabil tuturor surselor electrice și este util pentru analiza multor tipuri de circuite electrice. Măsurarea rezistenței interne $r\$ ${\ displaystyle r \}$ $r \$ se poate realiza cu ușurință prin alimentarea mai multor sarcini $R_{L}\$ ${\ displaystyle R_ {L} \}$ ${\ displaystyle R_ {L} \}$ observați și măsurați diferitele valori ale tensiunii $V_{L}\$ ${\ displaystyle V_ {L} \}$ ${\ displaystyle V_ {L} \}$ , de fapt, avem că:

$V_{L}={\frac {f}{R_{L}+r}}R_{L}\$ ${\ displaystyle V_ {L} = {\ frac {f} {R_ {L} + r}} R_ {L} \}$ ${\ displaystyle V_ {L} = {\ frac {f} {R_ {L} + r}} R_ {L} \}$
din care putem obține rezistența internă a generatorului $r$ ${\ displaystyle r}$ $r$

De sine $R_{L}\gg r\$ ${\ displaystyle R_ {L} \ gg r \}$ ${\ displaystyle R_ {L} \ gg r \}$ putem trece cu vederea $r$ ${\ displaystyle r}$ $r$ și vom obține asta:
$V_{L}=f$ ${\ displaystyle V_ {L} = f}$ ${\ displaystyle V_ {L} = f}$
$I_{L}=f/R_{L}$ ${\ displaystyle I_ {L} = f / R_ {L}}$ ${\ displaystyle I_ {L} = f / R_ {L}}$
De sine $r=R_{L}$ ${\ displaystyle r = R_ {L}}$ ${\ displaystyle r = R_ {L}}$ tensiunea pe sarcină $R_{L}\$ ${\ displaystyle R_ {L} \}$ ${\ displaystyle R_ {L} \}$ este egal cu $f/2$ ${\ displaystyle f / 2}$ ${\ displaystyle f / 2}$ . În realitate, dacă rezistența la sarcină devine foarte mică sau dacă curentul furnizat de generator este prea mare, aproximarea unei rezistențe interne constante nu mai este în general verificată.
Curentul teoretic maxim pe care îl poate furniza un generator este egal cu $f/r\$ ${\ displaystyle f / r \}$ ${\ displaystyle f / r \}$ .

Baterii

Bateriile pot fi schematizate aproximativ prin intermediul unei surse ideale de tensiune cu o rezistență în serie. Rezistența internă a unei baterii depinde de dimensiunea acesteia, de proprietățile sale chimice, de vechimea sa, de temperatura și de curentul furnizat. Măsurarea rezistenței interne a unei baterii este o măsură a stării sale. Rezistența internă depinde de temperatură: de exemplu, o nouă baterie alcalină E91 AA rezistența internă scade de la 0,9 ohmi la -40 ° C la aproximativ 0,1 ohmi la 40 ° C. ^[1]

Rezistența internă crește pe măsură ce bateria îmbătrânește, dar pentru majoritatea bateriilor variază de la fracțiuni de ohmi la câțiva ohmi. În timpul utilizării, tensiunea bateriilor de unică folosință scade la o valoare atât de mică încât bateria nu mai poate fi utilizată. În realitate, scăderea tensiunii se datorează în principal creșterii rezistenței interne, precum și scăderii sursei de tensiune echivalente.

Notă

^ Rezistența internă a bateriei ( PDF ), în Buletinul tehnic Energizer, Energizer Battery, 200512.

Elemente conexe

Teorema lui Thévenin

linkuri externe

Interconectarea a două unități audio - Impedanță de ieșire și impedanță de intrare , pe sengpielaudio.com .
Efectul rezistenței interne pentru diferite tipuri de baterii reîncărcabile.

Portal electrotehnic

Portalul de fizică

[energizer-1] Rezistența internă a bateriei ( PDF ), în Buletinul tehnic Energizer, Energizer Battery, 200512.

[1]