ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΜΠΑΤΑΡΙΑΣ 7. ΠΗΓΕΣ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΜΠΑΤΑΡΙΑΣ 7.3 r E
ΣΤΟΧΟΙ Σ’ αυτό το μάθημα θα μάθουμε: Τι ονομάζουμε εσωτερική αντίσταση μπαταρίας και πού οφείλεται. Τι είναι η ηλεκτρεγερτικής δύναμης πηγής (ΗΕΔ) και τι η πολική τάση. Τη σχέση που συνδέει την (ΗΕΔ) με την πολική τάση και την εσωτερική αντίσταση. Να υπολογίζουμε την εσωτερική αντίσταση μπαταρίας ή την πολική τάση.
Εσωτερική αντίσταση μπαταρίας Αν μετρήσουμε με ένα πολύμετρο την τάση στους πόλους μιας μπαταρίας χωρίς φορτίο και την τάση με φορτίο, θα διαπιστώσουμε ότι στη δεύτερη περίπτωση η τάση είναι μικρότερη. U = 1,48 V U = 1,52 V Πού οφείλεται αυτό;
Εσωτερική αντίσταση μπαταρίας Η ίδια η μπαταρία μέσα της έχει μια αντίσταση που οφείλεται στην αντίσταση του ηλεκτρολύτη και των ηλεκτροδίων της. Η αντίσταση αυτή ονομάζεται εσωτερική αντίσταση. r E Σύμβολο: r
Ηλεκτρεγερτική δύναμη και πολική τάση Ε Ηλεκτρεγερτική δύναμη (Ε) είναι η τάση στους πόλους της μπαταρίας χωρίς φορτίο. Πολική τάση (Uπ) είναι η τάση στους πόλους της μπαταρίας όταν τροφοδοτεί φορτίο. UΠ Ι
Σχέση που συνδέει Ε, UΠ και r Η εσωτερική αντίσταση δημιουργεί μια πτώση τάσης στους πόλους της μπαταρίας Ur = I·r Έτσι έχουμε: I Ur r UΠ R E Όσο αυξάνεται το ρεύμα (Ι) του κυκλώματος, τόσο …………… η πολική τάση (UΠ) UΠ = Ε - Ι·r μειώνεται
Λύση προβλημάτων Παράδειγμα 1 Λύση Ε = 1,5 V I = 250 mA = 0,25Α r = 0,4 Ω UΠ =; Μπαταρία με ηλεκτρεγερτική δύναμη 1,5 V τροφοδοτεί κύκλωμα με ένταση ρεύματος 250 mA. Αν η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας είναι 0,4 Ω, να υπολογίσετε την πολική τάση.
Παράδειγμα 2 Λύση I = 1,25 A r = 0,2 Ω UΠ = 6 V Ε = ; Μπαταρία με εσωτερική αντίσταση 0,2 Ω τροφοδοτεί κύκλωμα με ένταση ρεύματος 1,25 A. Αν η πολική τάση είναι 6 V να υπολογίσετε την ηλεκτρεγερτική δύναμη.
Παράδειγμα 3 Λύση Ε = 12 V I = 2 A UΠ = 11,8 V r =; Η τάση στους πόλους μιας μπαταρίας αυτοκινήτου όταν δεν είναι συνδεδεμένη, είναι 12,1 V . Όταν η μπαταρία τροφοδοτεί το κύκλωμα με ένταση ρεύματος 2 A η τάση γίνεται 11,8 V. Να υπολογίσετε την εσωτερική αντίσταση μπαταρίας.
ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ UΠ=E-I·r Τι είναι και πού οφείλεται Ηλεκτρεγερτική δύναμη και Πολική τάση ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΜΠΑΤΑΡΙΑΣ Λύση ασκήσεων UΠ=E-I·r Σχέση (Ε, UΠ, r)