Resistencia interna, EMF e corrente eléctrica - Problemas prácticos resoltos - Todas as diferenzas
Táboa de contidos
A resistencia interna é a oposición proporcionada ao fluxo de corrente polas células e as baterías. Resulta na produción de calor. Ohmios é unha unidade para medir a resistencia interna.
Hai varias fórmulas para determinar a resistencia interna. Podemos atopar respostas a calquera pregunta se nos proporcionan os datos. Por exemplo, para atopar a resistencia interna usamos esta fórmula:
e = I (r + R)
Nesta fórmula, e é a EMF ou forza electromotriz que mídese en ohmios, I é a corrente que se mide en amperes (A) e R é a resistencia de carga mentres que r é a resistencia interna. Ohmios é a unidade de medida da resistencia interna.
A fórmula proporcionada anteriormente está reordenada desta forma,
- e = Ir+ IR
- e = V + Ir
V denotase como a diferenza de potencial aplicada a través da cela e I representa a corrente que circula pola cela.
Nota: A forza electromotriz (emf) é sempre maior que a diferenza de potencial (V) da cela.
Así, coñecer algúns dos parámetros lévanos a buscar outros. Abordarei moitos problemas prácticos neste artigo, que che axudarán a coñecer o uso da Física na nosa vida diaria e as formas de calcular os parámetros xunto con fórmulas e descricións. Só quédate comigo ata o final.
Nun circuíto aberto, a diferenza de potencial entre a bateríaterminais é de 2,2 voltios. A diferenza de potencial redúcese a 1,8 voltios cando se conecta a través dunha resistencia de 5 ohmios. Que é exactamente a resistencia interna?
Este é un circuíto aberto. A resistencia interna da batería non ten caída de tensión a través dela nun circuíto aberto. Cando se forma un circuíto pechado, a corrente circula pola resistencia interna, provocando unha caída de tensión e baixando a tensión na batería.
Neste caso, debes identificar a resistencia interna. Mides a tensión a través do circuíto cando se abre e se pecha, así como a resistencia de carga. Para resolver este problema, primeiro, necesitamos reunir os datos que se proporcionan no enunciado e despois predecir o que hai que calcular.
Datos: Diferenza de potencial V = 2,2 voltios , carga resistencia Resistencia= 5 ohmios, a caída da diferenza de potencial é de 1,8 voltios,
Atopa a resistencia interna.
Para atopala, necesitamos resolver os seguintes pasos.
Primeiro. , Necesitamos atopar a corrente de carga como ,
I = V/R, polo que, 1,8/5 = 0,36A
Entón, Atopa caída de tensión de resistencia interna da batería:
2.2V-1.8V=0.4V
Entón, coñecendo a corrente e a tensión da resistencia interna:
R=V/I, 0,4/0,36 dá 1,1 ohmios
Por iso a resistencia interna é de 1,1 ohmios.
Nun circuíto aberto, a diferenza de potencial entre os terminais dunha cela é de 2,2 voltios. O terminalA diferenza de potencial é de 1,8 voltios cunha resistencia de 5 ohmios nos terminais da cela. Cal será a resistencia interna da célula?
Esta é unha pregunta sinxela sobre dúas resistencias conectadas en serie nunha fonte de 2,2 V, unha das cales é de 5 ohmios. Entón, a pregunta é, cal é a outra resistencia da combinación en serie, a resistencia da batería interna?
Isto é incriblemente sinxelo. Primeiro, debuxa unha pila de 2,2 voltios, despois unha R (resistencia interna), unha resistencia externa de 5 ohmios e, finalmente, volve á fonte.
En 5 ohmios, hai unha caída de 1,8 voltios. .
Cal é exactamente a resistencia interna se a corrente que circula por ela é I = 1,8/5 amperios = 0,36 A?
Botámoslle un ollo,
R = E / I, polo tanto (2,2 – 1,8)V / 0,36A
= 0,4 / 0,36 e é igual a 1,111 ohmios
Aquí a resistencia interna é de 1,11 ohmios.
Hai formas alternativas de resolver esta cuestión, como:
Cando a célula está conectada a 5 ohmios , a corrente que circula polo circuíto é I = 2,2/(5+r) A. Onde r é a resistencia interna da célula. A tensión de caída a través dunha resistencia de 5 ohmios é
5×2,2/(5+r)=2,2–1,8 e
11=2+0,4r ,
so r=9/.4 ohm.
Un circuíto pechado proporciona corrente e condutividade
A terceira e a máis precisa forma de resolvendo isto é,
- A caída de tensión na resistencia interna é igual a 2,2 -1,8 = 0,4 V.
Corrente a través da resistencia de 5 ohmios=1,85=0,36A
Cando dúas resistencias están conectadas en serie, circulará a mesma corrente a través deles.
IR=0,40,36=1,11Ω
Creo que agora xa sabes como calcular a resistencia interna das baterías.
Ver tamén: A diferenza entre y2,y1,x2,x1 & x2,x1,y2,y1 - Todas as diferenzasConsidera dúas lámpadas, unha de 50 W e a outra de 75 W, ambas a 120 V. Que bombilla é a máis resistente? Que lámpada ten maior intensidade?
A corrente debe ser maior para funcionar a maior potencia coa mesma tensión. Debido a que a corrente é inversamente proporcional á resistencia, unha lámpada de maior potencia ten unha menor resistencia.
Ao mirar a ecuación que conecta a corrente de potencia e a resistencia, pódese chegar á mesma conclusión:
P=U2/R
Ao medir a resistencia dunha lámpada incandescente, hai que ter coidado: cambiará significativamente cando o filamento estea frío en comparación con cando está quente. Cando unha lámpada incandescente está fría, apágase case por completo en comparación con cando está quente.
Canto menor sexa a resistencia, maior será o consumo de enerxía (para unha tensión igual). Debido á menor resistencia, pode fluír máis corrente para a mesma presión eléctrica (tensión)
Facindo uso da fórmula Potencia = V2 / R
Para a lámpada de 50W , R=V2/P = 1202/50 = 288 ohmios.
I=P/V = 50/120 = 0,417 Amperios consome unha lámpada de 50 vatios.
Para oLámpada de 75 watts, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohmios.
I=P/V = 75/120 = 0,625 amperios consome unha lámpada de 75 watts.
O a resistencia da lámpada de 50 w é a máis alta.
A máis corrente é levada pola lámpada de 75 w.
A ecuación de Einstein é a principal innovación da física
Conectouse unha batería de 12 voltios a unha carga de 10 ohmios. A corrente absorbida foi de 1,18 amperios. Cal era a resistencia interna da batería?
Para comezar, debes asumir que a tensión ou EMF da batería é exactamente de 12 V. Agora podes resolver a resistencia interna usando a Lei de Ohm.
Rtotal = 12 V / 1,18 A = 10,17 ohmios Rtotal = V/I = 12 V / 1,18 A = 10,17 ohmios
Total – Rload = 10,17 ohmios – 10 ohmios = 0,017 ohmios
A potencia disipada por unha carga de resistencia coñecida conectada a través dunha diferenza de potencial coñecida pódese calcular mediante... Durante un minuto, unha batería de 10 V proporciona unha carga resistiva de 10 ohmios. Que é exactamente? A batería de 24 voltios ten unha resistencia interna de 1 ohmio no circuíto mostrado e o amperímetro indica unha corrente de 12 A.
Ou pode facelo deste xeito
A resposta a isto A pregunta pódese atopar directamente na Lei de Ohm.
Segundo a Lei de Ohm, pódese calcular a tensión, a resistencia e a corrente nun circuíto conectado en serie.
V=I⋅R
onde V denota tensión, I denota corrente e R denota resistencia
Tamén sabemos que podemos calcular a resistencia total nunha serie-circuíto conectado simplemente sumando todos os ohmios que atopamos no camiño. Neste caso, temos a resistencia externa (marcada R) e a resistencia interna da batería (que etiquetaremos como r).
Porque agora coñecemos a tensión (12V), a corrente (1,18A), e resistencia externa (10), podemos resolver a seguinte ecuación:
I⋅(R+r)=V
R+r=VI
r=VI− R
Substituíndo as nosas variables por números reais:
r=121,18−10≈0,1695Ω
Mira o vídeo sobre Electricidade básica e os seus elementos
A diferenza de potencial de terminal dunha batería é de 12 voltios cando se conecta a unha resistencia externa de 20 ohmios e de 13,5 voltios cando se conecta a unha resistencia externa de 45 ohmios. Cales son a fem e a resistencia interna da batería?
Sexa E a EMF da batería e R sexa a resistencia interna da batería, entón para 20 ohmios a corrente é 12/20= 0,6 A e para 45 ohmios. a corrente é 13.5/45= 0.3A, polo que a primeira condición 0.6R+12=E e a segunda condición 0.3R+13.5=E, resolvendo R= 5 ohmios e E= 15v.
E= 15 V
Ver tamén: Hai algunha diferenza entre un tabardo e un abrigo? (Descubrir) - Todas as diferenzasr=5 Ohm
Así é como pode facelo:
Determine a corrente para cada circuíto,
I1=0,6[A ] e I2=0 .3[A]
Escribe unha ecuación para cada circuíto utilizando a ecuación U=E-I*r. Haberá dúas ecuacións e dúas variables.
Calcula E.
Para atopar r, conecte de novo o valor resolto de E en calquera das dúas ecuacións.
A física é todo sobrecircuítos eléctricos
Cando a corrente é de 1,5 A, o PD dunha batería é de 10 V, e cando a corrente é de 2,5 A, o PD é de 8 V. Cal é a resistencia interna da batería?
Segundo o enunciado do problema,
Vbat – Ix Ri = Pd
e suponse que
10 = Vbat – 1,5*Ri (Ecuación 1)
e
8 = Vbat – 2,5*Ri (Ecuación 2)
Temos dúas ecuacións alxébricas lineais de primeira orde con dous cantidades descoñecidas, que podemos resolver con bastante facilidade por substitución. A ecuación 1 reordenase para dar
Vbat = 10 multiplicado por 1,5*Ri
e conectándoa á ecuación 2 dá
8 = (10 + 1,5 Ri) menos 2,5 Ri
Polo tanto
8 + (1,5–2,5) = 10
Entón, para determinar Ri,
-2 é igual a - Ri
resultando Ri = 2 ohmios
Mira o vídeo sobre como descubrir a resistencia interna e a fem dunha célula
Cal é a diferenza entre vatios e voltios?
Un voltio é unha unidade de enerxía potencial . Indica canta enerxía pode proporcionar unha unidade de corrente mentres que un amperio é unha unidade para medir a corrente. Fálanos do número de electróns que flúen por segundo.
Un vatio é unha unidade de potencia que indica canta enerxía se utiliza por unidade de tempo. Un vatio é a cantidade de enerxía que proporciona unha fonte dun voltio cando pasa un amperio de corrente: 1 V 1 A é igual a 1 W
Para calcular a cantidade de enerxía utilizada, multiplique os vatios polo tempo. O quilovatio-hora (kWh) é aunidade estándar de enerxía que é 1000 veces a cantidade de enerxía consumida cando se usa un vatio de enerxía durante unha hora.
Creo que estás bastante familiarizado cos watts e voltios, e as súas diferenzas.
Aquí está unha táboa que mostra as unidades de medida eléctricas estándar xunto cos seus símbolos
Parámetros eléctricos | Unidade SI de medición | Símbolo | Descrición |
Tensión | Volt | V ou E | Unidade de medida de potencial eléctrico V=I x R |
Corriente | Ampere | I ou i | Unidade de medida de corrente eléctrica I = V/ R |
Resistencia | Ohmios | R, Ω | Unidade de Resistencia DC R=V/I |
Potencia | Watts | W | A unidade de medida de potencia P = V × I |
Condutividade | Siemen | G ou ℧ | O inverso da resistencia G= 1/R |
Carga | Coulomb | Q | Unidade de medida de carga eléctrica Q=C x V |
Unidades internacionais estándar para medir valores de corrente eléctrica
Pensamentos finais
A resistencia interna é a resistencia ao fluxo de corrente que se proporciona a través de pilas e baterías. Esta resistencia tamén provoca a xeración de calor. Varios parámetros dea corrente eléctrica axúdanos a atopar outros parámetros descoñecidos.
Diferentes problemas de práctica lévannos a unha mellor comprensión destes parámetros. Previamente abordáronse diferentes problemas que nos axudaron a atopar forzas electromotrices (emf), resistencia interna e tamén a corrente.
A física non é só comprensión; é unha ciencia dos parámetros físicos da nosa vida cotiá. Inclúe tamén as correntes, a condutancia e varias leis da física.
O único que debes saber é practicar estes problemas e memorizar as fórmulas para superar os teus exames e calquera problema numérico que atopes na túa vida.