Rezistența internă este opoziția pe care celulele și bateriile o opun fluxului de curent. Aceasta duce la producerea de căldură. Ohms este o unitate de măsură a rezistenței interne.

Există diverse formule pentru a determina rezistența internă. Putem găsi răspunsuri la orice întrebare dacă avem la dispoziție datele. De exemplu, pentru a afla Rezistența internă folosim această formulă:

e = I (r + R)

În această formulă, e este EMF sau forța electromotoare care se măsoară în ohmi, I este curenții care se măsoară în amperi (A) și R este rezistența de sarcină în timp ce r este rezistența internă. Ohm este unitatea de măsură pentru rezistența internă.

Formula furnizată anterior este rearanjată în această formă,

• e = Ir+ IR
• e = V + Ir

V reprezintă diferența de potențial aplicată la nivelul celulei, iar I reprezintă curentul care circulă prin celulă.

Notă: Forța electromotoare (emf) este întotdeauna mai mare decât diferența de potențial (V) a celulei.

Astfel, cunoașterea unora dintre parametri ne conduce la găsirea altora. În acest articol voi aborda mai multe probleme practice, care vă vor ajuta să cunoașteți utilizarea fizicii în viața noastră de zi cu zi, precum și modalitățile de calcul al parametrilor, împreună cu formule și descrieri. Rămâneți alături de mine până la sfârșit.

La un circuit deschis, diferența de potențial dintre bornele bateriei este de 2,2 volți. Diferența de potențial este redusă la 1,8 volți atunci când este conectată la o rezistență de 5 ohmi. Ce este mai exact rezistența internă?

Acesta este un circuit deschis. Rezistența internă a bateriei nu are nicio cădere de tensiune în cazul unui circuit deschis. Când se formează un circuit închis, curentul trece prin rezistența internă, provocând o cădere de tensiune și scăzând tensiunea în baterie.

În acest caz, trebuie să identificați rezistența internă. Măsurați tensiunea pe circuit în timp ce acesta se deschide și se închide, precum și rezistența de sarcină. Pentru a rezolva această problemă, mai întâi, trebuie să adunăm datele furnizate în enunț și apoi să prezicem ce trebuie calculat.

Date: Diferența de potențial V = 2,2 volți , Rezistența de sarcină Rezistența = 5 ohmi, căderea diferenței de potențial este de 1,8 volți,

Găsiți rezistența internă.

Pentru a afla acest lucru, trebuie să rezolvăm următorii pași.

În primul rând, trebuie să găsim curentul de sarcină ca ,

I = V/R deci, 1.8/5 = 0.36A

Apoi, Găsiți căderea de tensiune a rezistenței interne a bateriei:

2.2V-1.8V=0.4V

Deci, cunoscând curentul și tensiunea de rezistență internă :

R=V/I, 0.4/0.36 dă 1.1 ohmi

Prin urmare, rezistența internă este de 1,1 ohmi.

Într-un circuit deschis, diferența de potențial între bornele unei celule este de 2,2 volți. Diferența de potențial la borne este de 1,8 volți, cu o rezistență de 5 ohmi la bornele celulei. Care va fi rezistența internă a celulei?

Aceasta este o întrebare simplă despre două rezistențe conectate în serie la o sursă de 2,2 V, dintre care una este de 5 ohmi. Deci, întrebarea este, care este cealaltă rezistență din combinația de serie, rezistența internă a bateriei?

Acest lucru este incredibil de simplu. În primul rând, desenați o celulă de 2,2 volți, apoi un R (rezistență internă), o rezistență externă de 5 ohmi și, în cele din urmă, reveniți la sursă.

La 5 ohmi, există o cădere de 1,8 volți.

Ce reprezintă mai exact rezistența internă dacă curentul care o traversează este I = 1,8/5 amperi = 0,36 A?

Să aruncăm o privire la ea,

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

= 0.4 / 0.36 și este egal cu 1,111 ohmi

Aici rezistența internă este de 1,11 ohmi.

Există modalități alternative de a rezolva această întrebare, cum ar fi:

Atunci când celula este conectată la 5 ohmi , curentul care circulă prin circuit este I = 2,2/(5+r) A. Unde r este rezistența internă a celulei. Tensiunea de cădere pe o rezistență de 5 ohmi este

5×2,2/(5+r)=2,2-1,8 și

11=2+0.4r,

deci r=9/.4 ohm.

Un circuit închis oferă curent și conductanță

A treia și cea mai precisă modalitate de rezolvare a acestei probleme este,

• Căderea de tensiune pe rezistența internă este egală cu 2,2 - 1,8 = 0,4 V.

Curent prin rezistența de 5 ohmi=1.85=0.36A

Atunci când două rezistențe sunt conectate în serie, prin ele va trece același curent.

IR=0.40.36=1.11Ω

Cred că acum știi cum să calculezi rezistența internă a bateriilor.

Luați în considerare două becuri, unul de 50 W și celălalt de 75 W, ambele la 120 V. Care bec este cel mai rezistent? Care bec are cel mai mare curent?

Curentul trebuie să fie mai mare pentru a funcționa la o putere mai mare la aceeași tensiune. Deoarece curentul este invers proporțional cu rezistența, un bec cu o putere mai mare are o rezistență mai mică.

Privind ecuația care leagă curentul de putere și rezistența, se poate ajunge la aceeași concluzie:

P=U2/R

Atunci când se măsoară rezistența unui bec cu incandescență, trebuie să fim precauți: aceasta se va modifica semnificativ atunci când filamentul este rece, comparativ cu atunci când este cald. Când un bec cu incandescență este rece, acesta intră aproape complet în scurtcircuit, comparativ cu atunci când este cald.

Cu cât rezistența este mai mică, cu atât consumul de energie electrică este mai mare (pentru o tensiune egală). Datorită rezistenței mai mici, pentru aceeași presiune electrică (tensiune) poate trece mai mult curent.

Utilizând formula Putere = V2 / R

Pentru un bec de 50 W, R=V2/P = 1202/50 = 288 Ohmi.

I=P/V = 50/120 = 0,417 Amperi este consumat de un bec de 50 de wați.

Pentru un bec de 75 W, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohmi.

I=P/V = 75/120 = 0,625 Amperi este consumat de un bec de 75 de wați.

Rezistența becului de 50 W este cea mai mare.

Cel mai mare curent este transportat de becul de 75 W.

O ecuație a lui Einstein este prima inovație a fizicii

O baterie de 12 volți a fost conectată la o sarcină de 10 ohmi. Curentul absorbit a fost de 1,18 amperi. Care a fost rezistența internă a bateriei?

Pentru a începe, trebuie să presupunem că tensiunea bateriei sau EMF este exact 12 V. Acum puteți rezolva rezistența internă folosind legea lui Ohm.

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

Total - Rload = 10,17 ohmi - 10 ohmi = 0,017 ohmi

Puterea disipată de o sarcină cu rezistență cunoscută conectată la o diferență de potențial cunoscută se poate calcula prin... Timp de un minut, o baterie de 10 V asigură o sarcină rezistivă de 10 ohmi. Ce reprezintă aceasta mai exact? Bateria de 24 V are o rezistență internă de 1 ohm în circuitul prezentat, iar ampermetrul indică un curent de 12 A.

Sau, o puteți face în felul următor

Răspunsul la această întrebare poate fi găsit direct în Legea lui Ohm.

În conformitate cu legea lui Ohm, se pot calcula tensiunea, rezistența și curentul într-un circuit conectat în serie.

V=I⋅R

unde V reprezintă tensiunea, I reprezintă curentul, iar R reprezintă rezistența

Știm, de asemenea, că putem calcula rezistența totală într-un circuit conectat în serie prin simpla adunare a tuturor ohmilor pe care îi găsim pe parcurs. În acest caz, avem rezistența externă (marcată R) și rezistența internă a bateriei (pe care o vom marca r).

Deoarece acum cunoaștem tensiunea (12V), curentul (1,18A) și rezistența externă (10), putem rezolva următoarea ecuație:

I⋅(R+r)=V

R+r=VI

r=VI-R

Înlocuind variabilele noastre cu numere reale:

r=121.18-10≈0.1695Ω

Vedeți videoclipul despre Electricitatea de bază și elementele sale

Diferența de potențial la bornele unei baterii este de 12 volți atunci când este conectată la o rezistență externă de 20 ohmi și de 13,5 volți atunci când este conectată la o rezistență externă de 45 ohmi. Care sunt tensiunea electromagnetică și rezistența internă a bateriei?

Fie că E este câmpul electromagnetic al bateriei și R este rezistența internă a bateriei, atunci pentru 20 ohmi curentul este 12/20= 0,6A și pentru 45 ohmi curentul este 13,5/45= 0,3A, deci prima condiție 0,6R+12=E și a doua condiție 0,3R+13,5=E, deci rezolvând R= 5 ohmi și E= 15v.

E=15 V

r=5 Ohm

Iată cum ați putea face acest lucru:

Determinați curentul pentru fiecare circuit,

I1=0,6[A] și I2=0,3[A].

Scrieți o ecuație pentru fiecare circuit folosind ecuația U=E-I*r. Vor fi două ecuații și două variabile.

Calculați E.

Pentru a găsi r, introduceți valoarea rezolvată pentru E în oricare dintre ecuații.

Fizica se referă la circuitele electrice

Când curentul este de 1,5 A, PD a unei baterii este de 10 V, iar când curentul este de 2,5 A, PD este de 8 V. Care este rezistența internă a bateriei?

În conformitate cu enunțul problemei,

Vbat - Ix Ri = Pd

și se presupune că

10 = Vbat - 1,5*Ri (Ecuația 1)

și

8 = Vbat - 2,5*Ri (Ecuația 2)

Avem două ecuații algebrice liniare de ordinul întâi cu două mărimi necunoscute, pe care le putem rezolva destul de ușor prin substituire. Ecuația 1 se rearanjează pentru a obține

Vbat = 10 înmulțit cu 1,5*Ri

și introducând-o în ecuația 2 se obține

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

Prin urmare,

8 + (1.5-2.5) = 10

Deci, pentru a determina Ri,

-2 este egal cu -Ri

rezultând Ri = 2 ohmi

Consultați videoclipul despre cum să aflați rezistența internă și emf a unei celule

Care este diferența dintre wați și volți?

Un volt este o unitate de energie potențială Indică câtă energie poate furniza o unitate de curent. în timp ce amperul este o unitate de măsură a curentului, care ne informează despre numărul de electroni care circulă pe secundă.

Un watt este o unitate de putere care vă spune câtă energie este utilizată pe unitate de timp. Un watt este cantitatea de putere furnizată de o sursă de un volt atunci când trece un amper de curent: 1 V 1 A este egal cu 1 W

Pentru a calcula cantitatea de energie utilizată, înmulțițiți wații cu timpul. Kilowatt-oră (kWh) este o unitate standard de energie care reprezintă de 1000 de ori cantitatea de energie consumată atunci când un watt de putere este utilizat timp de o oră.

Cred că sunteți destul de familiarizat cu watt și volți, precum și cu diferențele dintre ei.

Iată un tabel cu unitățile de măsură electrice standard și simbolurile acestora

Unități internaționale standard pentru măsurarea valorilor curentului electric

Gânduri finale

Rezistența internă este rezistența la fluxul de curent care este furnizat prin celule și baterii. Această rezistență are ca rezultat și generarea de căldură. Diferiți parametri ai curentului electric ne ajută să găsim alți parametri necunoscuți.

Diferite probleme practice ne conduc la o mai bună înțelegere a acestor parametri. Au fost abordate anterior diferite probleme care ne-au ajutat să aflăm forțele electromotoare (emf), rezistența internă și curentul.

Fizica nu înseamnă doar înțelegere, ci și o știință a parametrilor fizici din viața noastră de zi cu zi. Ea include curentul, conductivitatea și diverse legi ale fizicii.

Tot ce trebuie să știți este să exersați aceste probleme și să memorați formulele pentru a trece cu bine de examene și de orice probleme numerice pe care le întâlniți în viață.