Interne weerstand van een batterij:hoe deze te meten?

Batterij

Heeft u te maken met projecten op batterijen en moet u meer weten over de interne weerstand van een batterij? Dan lees je het juiste artikel.

Alle batterijen hebben een bepaalde weerstand tegen stroom. Interessant genoeg is deze oppositie wat we interne weerstand noemen.

Bovendien kunnen batterijen niet eeuwig meegaan en kan hun interne weerstand in de loop van de tijd veranderen. Wat u dus moet doen, is de interne weerstand van een batterij meten voordat u deze op uw circuit gebruikt.

Hou vol als je niet weet hoe je deze metingen moet doen. Je leert er alles over in dit bericht.

De definitie van interne weerstand

Intern weerstandsmodel

Weerstand is een bekend begrip in de techniek. Bovendien treedt interne weerstand op wanneer een object zich verzet tegen het stroomniveau dat in een geleider vloeit, wat resulteert in warmteontwikkeling.

Interessant is dat batterijcellen een soort weerstand bieden tegen stroom. Omdat batterijen geen perfecte elektrische geleiders hebben, kan het lastig zijn om een ​​batterij met interne weerstand zonder weerstand te vinden.

Ook is de interne weerstand van de batterij als de bewaker van die batterij. Dus hoe lager de interne weerstand, hoe minder beperkingen je zult tegenkomen tijdens het gebruik van die batterij.

Als je een hoge interne weerstand hebt, zal je batterij oververhit raken en een spanningsdaling ervaren.

Hoe werkt een batterij?

Batterijen worden geleverd met twee terminals gemaakt met verschillende metalen en één elektrolyt tussen de terminals. Elektrolyten zijn chemische oplossingen die elektronen laten stromen. Met andere woorden, elektrolyten zijn elektrische geleiders.

Batterijterminal

Bovendien reageren elektrolyten ook met metaal en houden ze in hun respectieve ionen. Eén accupool is een kathode, meestal een metaaloxide met veel positieve ladingen. Of metaalionen met nul of weinig elektronen.

De tweede accupool is de anode, meestal metaal met veel negatieve ladingen. Of metaalionen met een overloop van elektronen.

Nu oxideert de chemische elektrolytreactie de kathode, waardoor deze elektronen kan verliezen. Deze elektronen reizen vervolgens door het circuit voordat ze de anode bereiken.

Bovendien zet de batterij chemische energie om in elektrische energie totdat de reactanten opraken. Daarom sterft de batterij. Maar u kunt meer reactanten krijgen door externe elektrische energie die wordt omgezet in chemische energie.

Met andere woorden, het laadt de lege batterij op en stelt u in staat het proces van het omzetten van de opgeslagen chemische energie in elektrische energie te herhalen.

Batterij opladen

De interne weerstand van een batterij meten:de ideale manier

Interne weerstandsmeting houdt in dat u een paar componenten krijgt, zoals:

• Nieuwe batterij (bij voorkeur AA-batterijen)

AA-batterijen

• Weerstand

Weerstand

• Voltmeter

Voltmeter

Stappen

1. Sluit eerst de voltmeter en de batterijen aan door de voltmeter op de batterijpolen te klikken. Sluit de rode voltmeterterminal aan op de batterijkathode en de zwarte terminal op de batterijanode.

2. Let op de metingen die je van je voltmeter krijgt bij 1.500 volt. De spanningsbelasting van de meegeleverde voltmeter is afhankelijk van uw type batterij. U krijgt de meetwaarden vanwege de nullastspanning (VOC) of door simpelweg geen belasting aan het circuit toe te voegen.

3. Voeg vervolgens uw weerstand toe aan de batterij en sluit uw voltmeter opnieuw aan. Je zou getuige moeten zijn van een spanningsdaling vanwege de interne weerstand van de batterij.

4. Let ook op de metingen van je voltmeter bij 1.446 volt na het toevoegen van de weerstand. Aangezien er een spanningsdaling is, zou u een waarde moeten krijgen die lager is dan uw eerste metingen. U kunt dus de interne weerstand van de batterij meten door gebruik te maken van de waarden die u hebt gekregen van de VOC (nullastspanning) en de batterijspanning wanneer deze is aangesloten op een belasting, in dit geval een weerstand.

5. Vervolgens kun je de spanningswetformule van Kirchhoff en de wet van Ohm gebruiken om de interne weerstand van je batterij te meten. Eerst gebruiken we de waarde die is verkregen na het aansluiten van een belasting om de hoeveelheid stroom die in het circuit stroomt te berekenen:

Waar:

V is spanning

R is weerstand

Ik ben actueel

VL is de geladen spanning

RL is de weerstandswaarde

Gebruik vervolgens de spanningswet van Kirchoff om de volt van de interne weerstand van de batterij te berekenen. Het is hetzelfde als de spanningsvalwaarde binnen de interne weerstand:

Waar:

VOC is een nullastspanning

VL is geladen spanning

VI is de spanning over de interne weerstand

Zodra u de waarden hebt voor de stroom die in het circuit vloeit en de interne weerstandsdaling van de spanning, kunt u de wet van Ohm gebruiken om de interne weerstand van uw batterij te berekenen.

Waar:

RI is interne weerstand

Daarom is de interne weerstand van de AA-batterij 0.149Ω.

Hoe de interne weerstand spanning en stroom beïnvloedt?

Spanning

Je kunt dit beter begrijpen door de wet van Ohm te gebruiken. De wet van Ohm gebruikt een formule die de relatie tussen stroom, spanning en weerstand in een circuit aangeeft.

Houd er rekening mee dat spanning en interne weerstand op zichzelf staande variabelen zijn. De afhankelijke variabele (stroom) is de variabele die wordt beïnvloed door interne weerstand.

Met andere woorden, wanneer de interne weerstand toeneemt, zal er een stroomafname zijn.

Als alternatief zal er een stroomtoename zijn wanneer de interne weerstand afneemt. Zowel de stroom als de interne weerstand zijn omgekeerd evenredig. Maar deze werken alleen op basis van de wet van Ohm.

Zonder de wet zal de spanning afnemen wanneer de interne weerstand toeneemt.

Hoe beïnvloedt interne weerstand de batterij?

Batterij mobiele telefoon

Een lage interne weerstand zou betekenen dat de batterij minder problemen zou ondervinden bij het leveren van de vereiste stroompieken.

Als u daarentegen een hoge mW-waarde heeft, kan uw batterij eerder leeg raken dan normaal. Waarom? Omdat de batterij geen energie-efficiëntie kan leveren terwijl er wat energie wordt opgeslagen. Met andere woorden, een grote interne weerstand zou de levensduur en prestaties van de batterij schaden.

Verandert de interne weerstand van een batterij?

Batterij leeg

Naarmate een beslag ouder wordt, neemt de interne batterij toe. Door deze toename van de interne weerstand zal ook het beschikbare vermogen op de accupool afnemen.

Als u dus betrouwbare werking van uw batterij wilt, is het noodzakelijk om de interne weerstand te controleren voordat deze te hoog wordt.

Onderdelen die de interne weerstand van een batterij beïnvloeden

Twee primaire componenten die de interne weerstand beïnvloeden, zijn elektronische weerstand en ionische weerstand.

De elektronische weerstand omvat de weerstand van alle batterijmaterialen zoals interne componenten en metalen afdekkingen.

Het gaat er ook om hoe al deze materialen contact maken. Ook zie je het effect van elektronische weerstand direct na het aansluiten van een belasting op de batterij.

Aan de andere kant heeft ionische weerstand te maken met hoe de batterij de stroom weerstaat op basis van elektrochemische factoren zoals ionenmobiliteit, elektrodeoppervlak en elektrolytgeleiding.

Afronding

Het meten van de interne weerstand van uw batterij is essentieel bij het bouwen van circuits. Interne weerstand is verantwoordelijk voor de werking van de batterij. Bovendien bepaalt de status ervan of je een goede of slechte batterij hebt.

Bovendien kan een hoge interne weerstand van de batterij ervoor zorgen dat uw batterij oververhit raakt en sneller doodgaat dan de geschatte tijd. U kunt uw metingen dus gebruiken om te beslissen of u de batterijen voor uw circuits wilt vervangen.

Als je vragen hebt, neem dan gerust contact met ons op, we helpen je graag verder.