Resistencia interna, EMF e corrente eléctrica - Problemas prácticos resoltos - Todas as diferenzas

 Resistencia interna, EMF e corrente eléctrica - Problemas prácticos resoltos - Todas as diferenzas

Mary Davis

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 diferenzas

Considera 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 diferenzas

r=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.

Mary Davis

Mary Davis é unha escritora, creadora de contidos e ávida investigadora especializada na análise comparativa de varios temas. Cunha licenciatura en xornalismo e máis de cinco anos de experiencia no campo, Mary ten unha paixón por ofrecer información imparcial e directa aos seus lectores. O seu amor pola escritura comezou cando era nova e foi un motor da súa exitosa carreira escrita. A capacidade de Mary para investigar e presentar achados nun formato atractivo e fácil de entender fíxolle querer aos lectores de todo o mundo. Cando non está escribindo, a Mary gústalle viaxar, ler e pasar tempo coa familia e os amigos.