De Interne Weerstand van een Batterij Meten: Een Praktische Gids

Batterij

Behandel je batterij-aangedreven projecten, en moet je weten over de Interne Weerstand van een Batterij? Dan lees je het juiste artikel.

Alle batterijen hebben een zeker niveau van weerstand tegen de stroomstroom. Interessant genoeg noemen we deze tegenwerking interne weerstand.

Bovendien kunnen batterijen niet eeuwig duren, en hun interne weerstand kan zich over tijd veranderen. Wat je dus moet doen is de interne weerstand van elke batterij meten voordat je hem in je schakeling gebruikt.

Blijf hangen als je niet weet hoe je deze metingen moet maken. Je leert er alles over in deze post.

De Definitie van Interne Weerstand

Interne weerstandmodel

Weerstand is een bekend concept in de engineering. Bovendien treedt interne weerstand op wanneer een object het niveau van de stroom die in een geleider stroomt, tegenwerkt – resulterend in warmteopwekking.

Interessant genoeg bieden batterijcellen een soort weerstand aan stroomstroom. Aangezien batterijen geen perfecte elektrische geleiders zijn, kan het lastig zijn om een batterij met nul interne 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 komen met twee terminalen gemaakt van verschillende metalen en één elektrolyt tussen de terminalen. Elektrolyten zijn chemische oplossingen die elektronen laten stromen. Met andere woorden, elektrolyten zijn elektrische geleiders.

Batterijterminal

Daarnaast reageren elektrolyten ook metaal en houden ze in hun respectieve ionen. Een batterijterminal is een kathode, meestal een metaaloxide met veel positieve lading. Of metallische ionen met nul of weinig elektronen.

De tweede batterijterminal is de anode, meestal een metaal met veel negatieve ladingen. Of metallische ionen met een overvloed aan elektronen.

Nu oxideert de elektrolytische chemische reactie de kathode, waardoor het elektronen verliest. Deze elektronen reizen dan door het circuit voordat ze de anode bereiken.

Daarnaast zet de batterij chemische energie om in elektrische energie totdat de reactanten op zijn. Dus de batterij sterft. Maar je kunt meer reactanten krijgen door externe elektrische energie die omgezet wordt in chemische energie.

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

Batterij opladen

De Interne Weerstand van een Batterij Meten: De Ideale Manier

Interne weerstandmeting omvat het krijgen van een paar componenten zoals:

• Nieuwe batterij (bij voorkeur AA-batterijen)

AA-batterijen

• Weerstand

Weerstand

• Voltmeter

Voltmeter

Stappen

1. Eerst verbind je de voltmeter en batterijen door de voltmeter aan de batterijterminalen te klikken. Verbind de rode voltmeterterminal met de batterijkathode en de zwarte terminal met de batterijanode.

2. Noteer de metingen die je krijgt van je voltmeter op 1,500 volt. De spanningslast van de voltmeter hangt af van je type batterij. Je krijgt de metingen door de open-circuitspanning (VOC) of simpelweg geen last aan het circuit toe te voegen.

3. Vervolgens voeg je je weerstand aan de batterij toe en verbind je je voltmeter opnieuw. Je zou een spanningsdaling moeten zien vanwege de interne weerstand van de batterij.

4. Noteer ook de metingen van je voltmeter op 1,446 volt na het toevoegen van de weerstand. Omdat er een spanningsdaling is, moet je een waarde krijgen die lager is dan je initiële metingen. Dus kun je de interne weerstand van de batterij meten door de waarden te gebruiken die je hebt gekregen van de VOC (open-circuitspanning) en de batterijspanning wanneer verbonden met een last – in dit geval een weerstand.

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

Waar:

V is spanning

R is weerstand

I is stroom

VL is de belaste spanning

RL is de weerstandswaarde

Vervolgens gebruik de wet van Kirchhoff voor spanning om de volt van de interne weerstand van de batterij te berekenen. Het is hetzelfde als de waarde van de spanningsdaling binnen de interne weerstand:

Waar:

VOC is een open-circuitspanning

VL is belaste spanning

VI is de spanning over de interne weerstand

Zodra je de waarden hebt voor de stroom die in het circuit stroomt en de spanningsdaling van de interne weerstand, kun je de wet van Ohm gebruiken om de interne weerstand van je batterij te berekenen.

Waar:

RI is interne weerstand

Daarom is de interne weerstand van de AA-batterij 0,149 Ω.

Hoe 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 toont.

Houd in gedachten dat spanning en interne weerstand zelfstandige variabelen zijn. De afhankelijke variabele (stroom) is de variabele die beïnvloed wordt door interne weerstand.

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

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

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

Hoe Beïnvloedt Interne Weerstand de Batterij?

Mobiele telefoonbatterij

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

Integenstelling, als je een hoge mW-metingen hebt, kan het ervoor zorgen dat je batterij eerder sterft dan gewoonlijk. Waarom? Omdat de batterij geen energie-efficiëntie kan leveren terwijl het enige energie opslaat. Met andere woorden, grote interne weerstand zou de levensduur en prestaties van de batterij schaden.

Verandert de Interne Weerstand van een Batterij?

Dode batterij

Naarmate een batterij ouder wordt, neemt de interne batterij toe. Vanwege deze toename in interne weerstand, zal het beschikbare vermogen aan de terminal van de batterij ook afnemen.

Daarom, als je betrouwbare operaties van je batterij wilt, is het noodzakelijk om de interne weerstand te monitoren voordat het te hoog wordt.

Componenten Die de Interne Weerstand van een Batterij Beïnvloeden

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

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

Het omvat ook hoe al deze materialen contact maken. Ook kun je het effect van elektronische weerstand direct zien na het aansluiten van een last aan de batterij.

Aan de andere kant gaat ionische weerstand over hoe de batterij stroomstroom weerstaat op basis van elektrochemische factoren zoals ion-mobiliteit, elektrode-oppervlakte en elektrolytgeleiding.

Afsluiting

Het meten van de interne weerstand van je batterij is essentieel bij het bouwen van schakelingen. Interne weerstand is verantwoordelijk voor batterijoperaties. Plus, de toestand ervan bepaalt of je een goede of slechte batterij hebt.

Daarnaast kan hoge batterijinterne weerstand ervoor zorgen dat je batterij oververhit en sneller sterft dan de geschatte tijd. Dus kun je je metingen gebruiken om te beslissen of je je batterijen voor je schakelingen wilt veranderen.

Als je vragen hebt, voel je vrij om contact met ons op te nemen, en we helpen je graag.