Vnitřní odpor a jeho fyzický význam

Všichni proudový zdroj má svůj vlastní vnitřní odpor. Elektrický obvod je uzavřenou smyčkou se spotřebiči, na který je napětí aplikováno. Každý takový obvod má vnější odpor a vnitřní odpor.

Vnější je odpor celého obvodu pro spotřebiče a vodiče a vnitřní odpor pochází ze samotného zdroje.

Pokud je použit zdroj proudu elektrický stroj, pak je jeho vnitřní odpor rozdělen na aktivní, indukční a kapacitní. Aktivita závisí na délce vodiče a jeho tloušťce, stejně jako na materiálu, ze kterého je vodič vyroben, a na jeho stavu. Induktivní závisí na tom indukčnost cívky (velikost jeho protielektromotorické síly), zatímco kapacitní napětí vzniká mezi vinutími vinutí. Je to poměrně malá. Pokud je zdroj běžnou baterií, vytváří také odpor vlivem elektrolytu.

Proud je řízený pohyb částic a odpor je vytvořenou překážkou v cestě jeho pohybu. Takové překážky se vyskytují jak v elektrolytu, tak v deskách olova baterie, slovem, kdekoliv je proud.

Protože ve zdroji je vnitřní odpor, nelze předpokládat, že napětí v obvodu je celková elektromotorická síla zdroje. Samozřejmě, pokles napětí v samotném zdroji lze zanedbat, ale pouze pokud je zanedbatelný.

Pokud jsou ve zdrojovém obvodu vytvořeny velké proudy, napětí na svorkách nemůže být považováno za skutečnou elektromotorickou sílu. Proud v zdroji je znamením poklesu napětí v něm. V tomto případě zákon Kirchhoff, v němž se uvádí, že skutečný EMF řetězce - je součet napětí klesne ve všech oblastech, včetně těch, u zdroje. A vzorec je psán takto:

E = součet U + Ir r

Kde:

E - celkem elektromotorická síla řetěz-
U - pokles napětí na úsecích obvodu -
Ir je vnitřní proud generovaný v zdroji-
r je vnitřní odpor zdroje.

Abychom porozuměli fyzickému významu vnitřního odporu zdroje, měli bychom udělat malou zkušenost. Původně měřeno elektromotorická síla zdroje. To se provádí připojením voltmetru k baterii, která není pod zatížením. Poté je nutné připojit malý odpor a nainstalovat ampérmetr v sérii. Proto bude znám proud a napětí pod zatížením musí být také měřeno.

Zaznamenáním všech hodnot veličin lze snadno určit vnitřní odpor. K tomu je poprvé stanoven pokles napětí baterie. Použití vzorce

Ur = E-U

provádíme výpočet.

V tomto vzorci:

Ur - pokles napětí interního odporu zdroje -
E je napětí (EMF) měřeno u zdroje bez spotřebiče-
U je napětí naměřené přímo na odporu.

Proto se vnitřní odpor vypočítá podle následujícího vzorce:

r = Ur / I

Někteří odborníci tuto hodnotu zanedbávají, protože je možné ji ignorovat kvůli malé hodnotě. Praxe však ukazuje, že při složitých výpočtech vnitřní vliv výrazně ovlivňuje konečný výsledek.