La resistenza interna è l'opposizione che le celle e le batterie oppongono al flusso di corrente, con conseguente produzione di calore. Ohm è un'unità di misura della resistenza interna.

Esistono varie formule per determinare la resistenza interna. Possiamo trovare le risposte a qualsiasi domanda se ci vengono forniti i dati. Ad esempio, per trovare la resistenza interna usiamo questa formula:

e = I (r + R)

In questa formula, e è l'EMF o forza elettromotrice, misurata in ohm, I è la corrente, misurata in ampere (A) e R è la resistenza del carico. r è la resistenza interna. Ohm è l'unità di misura della resistenza interna.

La formula fornita in precedenza viene riorganizzata in questa forma,

• e = Ir+ IR
• e = V + Ir

V è indicato come la differenza di potenziale applicata attraverso la cella e I rappresenta la corrente che scorre attraverso la cella.

Nota: La forza elettromotrice (emf) è sempre maggiore della differenza di potenziale (V) della cella.

Pertanto, la conoscenza di alcuni parametri ci porta a trovarne altri. In questo articolo affronterò molti problemi pratici che vi aiuteranno a conoscere l'uso della Fisica nella nostra vita quotidiana e i modi per calcolare i parametri con formule e descrizioni. Seguitemi fino alla fine.

In un circuito aperto, la differenza di potenziale tra i terminali della batteria è di 2,2 volt. La differenza di potenziale si riduce a 1,8 volt quando la batteria è collegata a una resistenza di 5 ohm. Che cos'è esattamente la resistenza interna?

Si tratta di un circuito aperto. In un circuito aperto, la resistenza interna della batteria non subisce alcuna caduta di tensione. Quando si forma un circuito chiuso, la corrente scorre attraverso la resistenza interna, causando una caduta di tensione e abbassando la tensione della batteria.

In questo caso, è necessario identificare la resistenza interna. Si misura la tensione attraverso il circuito mentre si apre e si chiude, nonché la resistenza del carico. Per risolvere questo problema, è necessario innanzitutto raccogliere i dati forniti nella dichiarazione e quindi prevedere ciò che deve essere calcolato.

Dati: Differenza di potenziale V = 2,2 volt, resistenza del carico Resistenza = 5 ohm, caduta della differenza di potenziale pari a 1,8 volt,

Trovare la resistenza interna.

Per scoprirlo, dobbiamo risolvere i seguenti passaggi.

Primo, dobbiamo trovare la corrente di carico come ,

I = V/R quindi, 1,8/5 = 0,36A

Allora, Trovare la caduta di tensione della resistenza interna della batteria:

2,2V-1,8V=0,4V

Quindi, conoscendo la corrente e la tensione della resistenza interna :

R=V/I, 0,4/0,36 dà 1,1 ohm

La resistenza interna è quindi di 1,1 ohm.

In un circuito aperto, la differenza di potenziale tra i terminali di una cella è di 2,2 volt. La differenza di potenziale tra i terminali è di 1,8 volt con una resistenza di 5 ohm tra i terminali della cella. Quale sarà la resistenza interna della cella?

Si tratta di una semplice domanda su due resistenze collegate in serie su una sorgente di 2,2 V, una delle quali è di 5 ohm. Quindi la domanda è: qual è l'altra resistenza nella combinazione in serie, la resistenza interna della batteria?

È incredibilmente semplice: prima si disegna una cella da 2,2 Volt, poi una R (resistenza interna), una resistenza esterna da 5 ohm e infine si ritorna alla sorgente.

Su 5 ohm, c'è una caduta di 1,8 volt.

Qual è esattamente la resistenza interna se la corrente che la attraversa è I = 1,8/5 ampere = 0,36 A?

Diamo un'occhiata,

R = E / I, quindi (2.2 - 1,8)V / 0.36A

= 0,4 / 0,36 ed è uguale a 1,111 ohm

Qui la resistenza interna è di 1,11 ohm.

Esistono modi alternativi per risolvere la questione, come ad esempio:

Quando la cella è collegata a 5 ohm la corrente che attraversa il circuito è I = 2,2/(5+r) A. Dove r è la resistenza interna della cella. La tensione di caduta attraverso una resistenza di 5 ohm è

5×2,2/(5+r)=2,2-1,8 e

11=2+0.4r,

quindi r=9/.4 ohm.

Un circuito chiuso fornisce corrente e conduttanza.

Il terzo e più accurato modo di risolvere la questione è,

• La caduta di tensione attraverso la resistenza interna è pari a 2,2 - 1,8 = 0,4 V.

Corrente attraverso la resistenza da 5 ohm=1,85=0,36A

Quando due resistenze sono collegate in serie, la stessa corrente le attraversa.

IR=0,40,36=1,11Ω

Penso che ora sappiate come calcolare la resistenza interna delle batterie.

Consideriamo due lampadine, una da 50 W e l'altra da 75 W, entrambe a 120 V. Quale lampadina è più resistente? Quale lampadina ha la corrente più alta?

La corrente deve essere maggiore per funzionare con una potenza maggiore a parità di tensione. Poiché la corrente è inversamente proporzionale alla resistenza, una lampadina con una potenza maggiore ha una resistenza minore.

Osservando l'equazione che collega corrente e resistenza, si può arrivare alla stessa conclusione:

P=U2/R

Quando si misura la resistenza di una lampadina a incandescenza, bisogna essere cauti: essa cambia in modo significativo quando il filamento è freddo rispetto a quando è caldo. Quando una lampadina a incandescenza è fredda, va quasi completamente in corto circuito rispetto a quando è calda.

Più bassa è la resistenza, più alto è il consumo di energia (a parità di tensione). A causa della minore resistenza, può fluire più corrente a parità di pressione elettrica (tensione).

Utilizzando la formula Potenza = V2 / R

Per la lampadina da 50W, R=V2/P = 1202/50 = 288 Ohm.

I=P/V = 50/120 = 0,417 Ampere consumati da una lampadina da 50 watt.

Per la lampadina da 75w, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohm.

I=P/V = 75/120 = 0,625 Ampere consumati da una lampadina da 75 watt.

La resistenza della lampadina da 50 W è la più alta.

La lampadina da 75 W trasporta la maggior quantità di corrente.

Un'equazione di Einstein è la prima innovazione della fisica

Una batteria da 12 volt è stata collegata a un carico di 10 ohm. La corrente assorbita era di 1,18 ampere. Qual era la resistenza interna della batteria?

Per iniziare, è necessario assumere che la tensione o il campo elettromagnetico della batteria sia esattamente di 12 V. A questo punto è possibile risolvere la resistenza interna utilizzando la legge di Ohm.

Rtotal = 12 V / 1,18 A = 10,17 ohm Rtotal = V/I = 12 V / 1,18 A = 10,17 ohm

Totale - Rload = 10,17 ohm - 10 ohm = 0,017 ohm

La potenza dissipata da un carico di resistenza nota collegato a una differenza di potenziale nota può essere calcolata da... Per un minuto, una batteria da 10 V fornisce un carico resistivo di 10 ohm. Che cos'è esattamente? Nel circuito illustrato, la batteria da 24 V presenta una resistenza interna di 1 ohm e l'amperometro indica una corrente di 12 A.

Oppure, si può procedere in questo modo

La risposta a questa domanda si trova direttamente nella legge di Ohm.

Secondo la legge di Ohm, è possibile calcolare la tensione, la resistenza e la corrente in un circuito collegato in serie.

V=I⋅R

dove V indica la tensione, I la corrente e R la resistenza.

Sappiamo anche che possiamo calcolare la resistenza totale di un circuito collegato in serie semplicemente sommando tutti gli Ohm che troviamo lungo il percorso. In questo caso, abbiamo la resistenza esterna (etichettata R) e la resistenza interna della batteria (che etichetteremo r).

Poiché ora conosciamo la tensione (12V), la corrente (1,18A) e la resistenza esterna (10), possiamo risolvere la seguente equazione:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI-R

Sostituendo i numeri reali alle nostre variabili:

r=121,18-10≈0,1695Ω

Guarda il video sull'elettricità di base e i suoi elementi

La differenza di potenziale al terminale di una batteria è di 12 volt quando è collegata a una resistenza esterna di 20 ohm e di 13,5 volt quando è collegata a una resistenza esterna di 45 ohm. Quali sono l'emf e la resistenza interna della batteria?

Sia E l'EMF della batteria e R la resistenza interna della batteria, allora per 20 ohm la corrente è 12/20= 0,6A e per 45 ohm la corrente è 13,5/45= 0,3A, quindi la prima condizione 0,6R+12=E e la seconda condizione 0,3R+13,5=E, quindi risolvendo R= 5 ohm ed E= 15v.

E=15 V

r=5 Ohm

Ecco come si potrebbe procedere:

Determinare la corrente per ogni circuito,

I1=0,6[A] e I2=0,3[A]

Scrivete un'equazione per ogni circuito utilizzando l'equazione U=E-I*r. Ci saranno due equazioni e due variabili.

Calcolare E.

Per trovare r, reinserire il valore risolto di E in una delle due equazioni.

La fisica si occupa di circuiti elettrici

Quando la corrente è di 1,5A, la PD di una batteria è di 10V, mentre quando la corrente è di 2,5A, la PD è di 8V. Qual è la resistenza interna della batteria?

Secondo la dichiarazione del problema,

Vbat - Ix Ri = Pd

e si presume che

10 = Vbat - 1,5*Ri (Equazione 1)

e

8 = Vbat - 2,5*Ri (Equazione 2)

Abbiamo due equazioni algebriche lineari del primo ordine con due grandezze incognite, che possiamo risolvere facilmente per sostituzione. L'equazione 1 viene riorganizzata in modo da dare

Vbat = 10 moltiplicato per 1,5*Ri

e inserendola nell'Equazione 2 si ottiene

8 = (10 + 1.5 Ri) meno 2,5 Ri

Pertanto

8 + (1.5-2.5) = 10

Quindi, per determinare Ri,

-2 è uguale a -Ri

risultante in Ri = 2 ohm

Guarda il video su come scoprire la resistenza interna e l'emf di una cella

Qual è la differenza tra watt e volt?

Il volt è un'unità di energia potenziale Indica la quantità di energia che un'unità di corrente può fornire. mentre l'ampere è un'unità di misura della corrente che indica il numero di elettroni che scorrono al secondo.

Il watt è un'unità di misura della potenza che indica la quantità di energia utilizzata per unità di tempo. Un watt è la quantità di potenza fornita da un'alimentazione a un volt quando scorre un ampere di corrente: 1 V 1 A equivale a 1 W

Per calcolare la quantità di energia utilizzata, moltiplicare i watt per il tempo. Il chilowattora (kWh) è un'unità standard di energia che corrisponde a 1000 volte la quantità di energia consumata quando un watt di potenza viene utilizzato per un'ora.

Penso che abbiate una certa familiarità con i watt e i volt e le loro differenze.

Ecco una tabella che mostra le unità di misura elettriche standard con i relativi simboli

Unità internazionali standard per la misurazione dei valori della corrente elettrica

Pensieri finali

La resistenza interna è la resistenza al flusso di corrente che viene fornita attraverso le celle e le batterie. Questa resistenza comporta anche la generazione di calore. I vari parametri della corrente elettrica ci aiutano a trovare altri parametri sconosciuti.

Diversi problemi pratici ci portano a una migliore comprensione di questi parametri. In precedenza sono stati affrontati diversi problemi che ci hanno aiutato a trovare le forze elettromotrici (emf), la resistenza interna e anche la corrente.

La fisica non è solo comprensione; è una scienza dei parametri fisici della nostra vita quotidiana, che comprende anche la corrente, la conduttanza e varie leggi fisiche.

Tutto ciò che dovete sapere è esercitarvi con questi problemi e memorizzare le formule per superare gli esami e tutti i problemi numerici che incontrate nella vostra vita.