Внутреннее сопротивление и его физический смысл

Внутреннее сопротивление и его физический смысл
Внутреннее сопротивление источника тока. Сопротивление - формула расчета

В статье рассмотрены гальванические элементы как источники постоянного тока. Конструктивные особенности и простота изготовления делают их незаменимыми в различной технике.

Источник тока: идеальный и реальный

Приводится анализ свойств и характеристик идеального источника тока. На практическом примере демонстрируется отличие реального источника от идеального. Дается краткий обзор видов источников тока, применяемых на практике.

Каждый источник тока имеет собственное внутреннее сопротивление. Электрическая цепь – это замкнутый контур с потребителями, к которому прикладывается напряжение. Каждый такой контур имеет внешнее сопротивление и внутреннее.

Внешним называется сопротивление всей цепи с потребителями и проводниками, а внутреннее сопротивление исходит от самого источника.

Если в качестве источника тока используется электрическая машина, то её внутреннее сопротивление делится на активное, индуктивное и ёмкостное. Активное зависит от длины проводника и его толщины, а также материала, из которого выполнен проводник, и его состояния. Индуктивное зависит от индуктивности катушки (величины её противоЭДС), а емкостное возникает между витками обмотки. Оно является довольно малым. Если в качестве источника используется обычная батарея, то в ней тоже создаётся сопротивление за счёт электролита.внутреннее сопротивление


Ток – это направленное движение частиц, а сопротивление – это создаваемое препятствие на пути его движения. Такие препятствия встречаются и в электролите, и в свинцовых пластинах аккумуляторных батарей, словом, везде, где возникает ток.

Из-за того, что существует внутреннее сопротивление в источнике, нельзя полагать, что напряжение в цепи – это и есть полная электродвижущая сила источника. Конечно, падением напряжения в самом источнике можно пренебречь, однако только в том случае, если оно ничтожно мало.

Если в цепи источника создаются большие токи, то напряжение на зажимах нельзя считать истинной электродвижущей силой. Ток в источнике – это признак падения напряжения в нём. В этом случае действует закон Кирхгофа, который гласит, что истинная ЭДС цепи – это сумма падений напряжений на всех участках, в том числе и в самом источнике. А записывается формула так:


E = ∑U + Ir r

Где:

E – общая электродвижущая сила цепи;
U – падение напряжения на участках цепи;
Ir – внутренний ток, создаваемый в источнике;
r – внутреннее сопротивление источника.

внутреннее сопротивление источникаЧтобы понять физический смысл внутреннего сопротивления источника, следует провести небольшой опыт. Первоначально измеряется электродвижущая сила источника. Это делается путём подключения вольтметра к батарее, которая не находится под нагрузкой. После этого необходимо подключить небольшое сопротивление и последовательно установить амперметр. Таким образом, будет известен ток, при этом надо измерить также напряжение под нагрузкой.

Записав все значения величин, легко определить внутреннее сопротивление. Для этого в первую очередь определяется падение напряжения в батарее. С помощью формулы

Ur = E-U

производим вычисление.

В этой формуле:

Ur – падение напряжения внутреннего сопротивления источника;
E – напряжение (ЭДС), измеренное на источнике без потребителя;
U – напряжение, измеренное непосредственно на сопротивлении.

Таким образом, внутренне сопротивление вычисляется по следующей формуле:

r=Ur/Iвнутреннее сопротивление это

Некоторые специалисты пренебрегают этой величиной, считая, что её можно не учитывать ввиду малого значения. Однако практика показывает, что при сложных расчетах внутреннее сопротивление сильно влияет на конечный результат.

Внутреннее сопротивление источника тока. Сопротивление - формула ...
В статье рассмотрены гальванические элементы как источники постоянного тока. Конструктивные особенности и простота изготовления делают их незаменимыми в различной технике.
далее
Источник тока: идеальный и реальный
Приводится анализ свойств и характеристик идеального источника тока. На практическом примере демонстрируется отличие реального источника от идеального. Дается краткий обзор видов источников тока, применяемых на практике.
далее
Источники электрической энергии: краткое описание, виды и особенности
Для питания потребителей могут использоваться источники энергии, отличающиеся по конструкции и характеристикам.
далее
Постоянный ток. Электрические цепи постоянного тока: расчет
Постоянным током являются передвигающиеся в определенном направлении частицы с зарядом. По-другому ток можно назвать такими величинами, как сила тока или напряжение, которые являются постоянными и в направлении, и по значению.
далее
Электрические цепи, элементы электрических цепей. Условные обозначения элементов электрической цепи
Что собой представляют электрические цепи? Из каких элементов они составляются? Как они обозначаются?
далее
Электрические цепи, элементы электрических цепей. Условные обозначения элементов электрической цепи
Что это - ЭДС источника тока?
Анализ движения заряженных частиц в проводнике, находящемся в условиях электрического поля. На конкретном примере поясняется физический смысл и значение понятия ЭДС источника тока.
далее
Что это - ЭДС источника тока?
Резистор: для чего он нужен? Как узнать, какой резистор нужен?
Какие функции выполняет резистор в схемах? Как понять, какой именно нужен в каждом конкретном случае?
далее
Резистор: для чего он нужен? Как узнать, какой резистор нужен?
Узнаем как проверить мультиметром сопротивление: инструкция по измерениям
В статье рассказывается о том, как проверить мультиметром сопротивление. Кроме этого, с его помощью измеряют силу тока, напряжения между двумя точками, а также прозванивают электрические цепи. Каждая модель мультиметра продается с инструкцией, которую следует тщательно изучить, поскольку у каждого вида прибора есть свои особенности.
далее
Узнаем как проверить мультиметром сопротивление: инструкция по измерениям