Unutarnji otpor i njezino fizičko značenje

Svaki trenutni izvor ima svoj unutarnji otpor. Električni krug je zatvoreni krug s potrošačima, na koji se primjenjuje napon. Svaki takav krug ima vanjski otpor i unutarnje.

Vanjski je otpor cijelog kruga potrošačima i vodičima, a unutarnji otpor dolazi od samog izvora.

Ako se električni stroj koristi kao trenutni izvor , njegov unutarnji otpor podijeljen je na aktivan, induktivan i kapacitivan. Aktivnost ovisi o duljini vodiča i njegovoj debljini, kao io materijalu iz kojeg je izveden vodič i njegovu stanju. Induktivno ovisi o induktoru svitka (veličina njegove protuelektromotne sile), a kapacitivna se pojavljuje između namota navoja. To je prilično mala. Ako je izvor konvencionalna baterija, ona također stvara otpor zbog elektrolita.

Trenutačno je usmjereno kretanje čestica, a otpor je stvorena prepreka na putu njezina kretanja. Takve prepreke nalaze se u elektrolitima i na olovnim pločama pohranjivih baterija, u jednoj riječi, gdje god postoji struja.

Budući da postoji unutarnji otpor u izvoru, ne može se pretpostaviti da je napon u krugu ukupna snaga elektromotora izvora. Naravno, pad napona u samom izvoru može se zanemariti, ali samo ako je zanemariv.

Ako se u izvornom krugu stvore velike struje, tada napon na terminalima ne može se smatrati pravi elektromotorni silom. Struja u izvoru znak je pad napona u njemu. U ovom slučaju djeluje Kirchhoffov zakon koji tvrdi da je pravi EMF lanca zbroj naponskih kapi na svim mjestima, uključujući sam izvor. A formula je napisana ovako:

E = ΣU + Ir r

gdje je:

E je ukupna elektromotorna sila lanca;
Pad U - napona na dijelovima kruga;
Ir je unutarnja struja generirana na izvoru;
R je unutarnji otpor izvora.

Da biste razumjeli fizičko značenje unutarnjeg otpora izvora, potrebno je napraviti malo iskustva. U početku se mjeri elektromotorna snaga izvora. To se postiže spajanjem voltmetra s baterijom koja nije pod opterećenjem. Nakon toga potrebno je spojiti mali otpor i ugraditi ampermetar u seriju. Dakle, struja će biti poznata, a napon pod opterećenjem također mora biti mjeren.

Nakon što zapišu sve vrijednosti količina, lako je odrediti unutarnji otpor. Da biste to učinili, određuje se pad napona u bateriji. Upotreba formule

Ur = EU

Izvršavamo izračun.

U ovoj formuli:

Ur - pad napona unutarnjeg otpora izvora;
E je napon (EMF) izmjeren na izvoru bez potrošača;
U je napon izmjeren izravno na otpor.

Dakle, unutarnji otpor izračunava se sljedećom formulom:

R = Ur / I

Neki stručnjaci zanemaruju tu vrijednost, s obzirom da se zbog male vrijednosti može zanemariti. Međutim, praksa pokazuje da u složenim proračunima unutarnji otpor jako utječe na konačni rezultat.