Vnitřní odpor a jeho fyzikální význam

Vnitřní odpor a jeho fyzikální význam
Vnitřní odpor a jeho fyzikální význam
Anonim

Každý proudový zdroj má svůj vlastní vnitřní odpor. Elektrický obvod je uzavřený obvod se spotřebiči, na které je přivedeno napětí. Každý takový obvod má vnější odpor a vnitřní.

Vnější je odpor celého obvodu se spotřebiči a vodiči a vnitřní odpor pochází ze samotného zdroje.

Pokud je jako zdroj proudu použit elektrický stroj, pak se jeho vnitřní odpor dělí na aktivní, indukční a kapacitní. Aktivita závisí na délce vodiče a jeho tloušťce, jakož i na materiálu, ze kterého je vodič vyroben, a jeho stavu. Induktivní závisí na indukčnosti cívky (hodnotě její zpětné EMF) a kapacitní se vyskytuje mezi závity vinutí. Je docela malý. Pokud je jako zdroj použita obyčejná baterie, pak se v ní také vytváří odpor vlivem elektrolytu.

vnitřní odpor
vnitřní odpor

Proud je směrový pohyb částic a odpor je překážka vytvořená v cestě jeho pohybu. Takové překážky se nacházejí jak v elektrolytu, tak v olověných deskách baterií, jedním slovem,kdekoli je aktuální.

Vzhledem k tomu, že je ve zdroji vnitřní odpor, nelze předpokládat, že napětí v obvodu je celková elektromotorická síla zdroje. Úbytek napětí na samotném zdroji lze samozřejmě zanedbat, ale pouze pokud je zanedbatelný.

Pokud se ve zdrojovém obvodu vytvářejí velké proudy, nelze napětí na svorkách považovat za skutečnou elektromotorickou sílu. Proud ve zdroji je známkou poklesu napětí v něm. V tomto případě platí Kirchhoffův zákon, který říká, že skutečné EMF obvodu je součtem úbytků napětí ve všech úsecích včetně samotného zdroje. A vzorec je napsán takto:

E=∑U + Ir r

Kde:

E je celková elektromotorická síla obvodu;

U je pokles napětí v sekcích obvodu;

Ir je vnitřní proud generovaný ve zdroji; r je vnitřní odpor zdroje.

vnitřní odpor zdroje
vnitřní odpor zdroje

Abyste pochopili fyzikální význam vnitřního odporu zdroje, měli byste provést malý experiment. Nejprve se změří elektromotorická síla zdroje. To se provádí připojením voltmetru k baterii, která není zatížena. Poté musíte připojit malý odpor a nainstalovat ampérmetr do série. Bude tedy znám proud, zatímco napětí pod zátěží musí být také změřeno.

Zapsáním všech hodnot veličin je snadné určit vnitřní odpor. K tomu je nejprve určen úbytek napětí v baterii. Pomocí vzorce

Ur=E-U

vypočítat.

V tomto vzorci:

Ur – úbytek napětí na vnitřním odporu zdroje;

E – napětí (EMF) měřené na zdroji bez spotřebiče;U – napětí měřené přímo na odporu.

Vnitřní odpor se tedy vypočítá podle následujícího vzorce:

r=Ur/I

vnitřní odpor je
vnitřní odpor je

Někteří odborníci tuto hodnotu zanedbávají a věří, že ji lze ignorovat kvůli její malé hodnotě. Praxe však ukazuje, že při složitých výpočtech vnitřní odpor značně ovlivňuje konečný výsledek.

Doporučuje: