Vnitřní odpor - Internal resistance

Model vnitřního odporu zdroje napětí

Praktické elektrická energie zdroj, který je lineární elektrický obvod může podle Théveninova věta, být reprezentován jako ideální zdroj napětí v sérii s impedance. Tato impedance se nazývá vnitřní odpor zdroje. Když dodává zdroj energie proud, výstup měřeného napětí je nižší nežzatížení Napětí; rozdíl je pokles napětí ( součin proudu a odporu ) způsobený vnitřním odporem. Koncept vnitřního odporu platí pro všechny druhy elektrických zdrojů a je užitečný pro analýzu mnoha typů elektrických obvodů.

baterie

A baterie lze modelovat jako zdroj napětí v sérii s odporem. Tyto typy modelů jsou známé jako ekvivalentní modely obvodů. Dalším běžným modelem jsou fyziochemické modely fyzické povahy zahrnující koncentrace a reakční rychlosti. V praxi vnitřní odpor baterie závisí na její velikosti, stavu nabití, chemických vlastnostech, stáří, teplotě a vybíjecím proudu. Má elektronickou součást kvůli odpor složek a iontové složky v důsledku elektrochemické faktory jako elektrolyt vodivost, mobilita iontů, rychlost elektrochemické reakce a povrchová plocha elektrody. Měření vnitřního odporu baterie je vodítkem k jejímu stavu, ale nemusí platit za jiných než testovacích podmínek. Měření s střídavý proud, obvykle s frekvencí 1 kHz, může podceňovat odpor, protože frekvence může být příliš vysoká, aby zohlednila pomalejší elektrochemické procesy. Vnitřní odpor závisí na teplotě; například čerstvý Energizer E91 AA alkalická primární baterie klesne z přibližně 0,9 Ω při -40 ° C, když nízká teplota snižuje pohyblivost iontů, na přibližně 0,15 Ω při pokojové teplotě a přibližně 0,1 Ω při 40 ° C.^[1] Velká část tohoto poklesu je způsobena zvýšením velikosti koeficientu difúze elektrolytu.

Vnitřní odpor baterie lze vypočítat z jejího napětí naprázdno PROTI_NL, zátěžové napětí PROTI_FLa odpor zátěže R_L:

${ displaystyle R _ { text {int}} = left ({{ frac {V _ { text {NL}}} {V _ { text {FL}}}} - 1} right) {R _ { SMS {L}}}}$

To lze také vyjádřit pomocí Nadměrný potenciál η a aktuální I:

${ displaystyle R_ {int} = { frac { eta} {I}}}$

Mnoho ekvivalentní měřiče sériového odporu (ESR) V podstatě střídavé miliohmmetry běžně používané k měření ESR kondenzátorů lze použít k odhadu vnitřního odporu baterie, zejména ke kontrole stavu vybití baterie, spíše než k získání přesné hodnoty stejnosměrného proudu.^[2] Některé nabíječky pro dobíjecí baterie označují ESR.

Při používání napětí na svorkách jednorázové baterie pohánějící zátěž klesá, dokud neklesne příliš nízko, aby to bylo užitečné; to je do značné míry způsobeno spíše zvýšením vnitřního odporu než poklesem napětí ekvivalentního zdroje.

Dobíjecí lithiový polymer baterie, vnitřní odpor je do značné míry nezávislý na stavu nabití, ale zvyšuje se s věkem baterie; je tedy dobrým ukazatelem očekávané životnosti.^[3]^[4]

Viz také

Reference

^ „Interní odpor baterie“ (PDF). Technický bulletin Energizer. Baterie Energizer. Prosinec 2005.
^ Testování baterií pomocí měřiče ESR
^ Porozumění RC LiPo bateriím
^ ESR metr pro 2 - 6 buněčné lipo balení - pokyny

Referenční příručka studenta pro laboratoře elektronických přístrojů (2. vydání) - Stanley Wolf & Richard F.M. Kovář
Základy elektrických obvodů (4. vydání) - Charles Alexander & Matthew Sadiku

externí odkazy

Propojení dvou audio jednotek - výstupní impedance a vstupní impedance

[energizer-1] „Interní odpor baterie“ (PDF). Technický bulletin Energizer. Baterie Energizer. Prosinec 2005.

[2] Testování baterií pomocí měřiče ESR

[3] Porozumění RC LiPo bateriím

[4] ESR metr pro 2 - 6 buněčné lipo balení - pokyny

[1]

[2]

[3]

[4]