Есть несколько вариантов замера внутреннего сопротивления.
- Зная сопротивление нагрузки и просадку напряжения при ней.
- Замерять ток и напряжение при двух разных сопротивлениях.
В двух примерах расчёта ниже внутреннее сопротивление будет определятся у двух последовательно соединённых батареек по 1.5 вольта
Теория о внутреннем сопротивлении.
Первый вариант:
- Измерьте сопротивление нагрузки и ЭДС.
- Измерьте напряжение при подключенной нагрузке.
- Рассчитаем падение напряжения на источнике тока. U2=E-U1 U2=3.145-3.015=0.13 Вольта проседает на внутреннем сопротивлении.
- Теперь ЭДС разделим на падение напряжения. разница напряжений = E/U2 разница напряжений = 3.145/0.13 =24.19.
- Зная что ЭДС распределяется по участкам цепи в зависимости от сопротивлений на них делаем вывод, что r в 24.19 раза меньше чем R нагрузки. r = R/разница напряжений r=24.3/24.19 ≈ 1 Om Внутреннее сопротивление.
Второй вариант:
Для расчета нам понадобится сделать два замера тока и напряжения при разных нагрузках.
И рассчитать внутреннее сопротивление по формуле:
r = U1-U2 / I1-I2
- r — Внутреннее сопротивление
- U — Напряжение
- I — ток
Вот пример:
Замеряем ток и напряжение при разном сопротивлении.
И теперь делаем расчет.
r = U1-U2 / I1-I2 r=3.075-3.015/0.104-0.054=0.06/0.05=1.2 Om
Так, что то тут не чисто скажете вы! В первом примере сопротивление получилось 1 Ом а во втором 1.2 Ом.
На самом деле внутреннее сопротивление не постоянная величина она зависит от нагрузки , уровня заряда если это химический источник тока и его исправности.
Зная внутреннее сопротивление можно рассчитать максимальный ток который может выдать источник тока.
I=E/r I= 3.145 / 1.2 =2,62 Ампера
В реальности ток будет меньшим так как при КЗ токоотдача у химических источников тока значительно проседает. Для определения точного сопротивления необходимо смотреть в паспорте источника тока как оно изменяется в зависимости от потребления тока.
Формула для определения просадки напряжения на внутреннем сопротивлении.
U просадки = I*r U просадки = 0.104*1.2 = 0,1248 Вольта просядет на внутреннем сопротивлении при токе в 104 mA.
Вывод: Внутреннее сопротивление забирает на себя часть ЭДС и ограничивает токоотдачу. Так как это сопротивление зависит еще от тока то лучше смотреть сопротивление в паспорте или делать замеры при токе котором планируется эксплуатация устройства.