Quina diferència hi ha entre la resistència interna i la impedància?

Per comprendre els matisos de resistència interna i impedància, és crucial reconèixer que la impedància pertany a AC (corrent altern), mentre que la resistència interna està més associada a DC (corrent directe). Malgrat els seus diferents contextos, el seu càlcul segueix la mateixa fórmula, r = v/i, on r és resistència interna o impedància, V és tensió i I és actual.

Resistència interna: la barrera al flux d’electrons

La resistència interna resulta de la col·lisió d’electrons amb la gelosia iònica del conductor, transformant l’energia elèctrica en calor. Considereu la resistència interna com un tipus de moviment que impedeix la fricció. En els escenaris en què el corrent altern a través d’un element resistent, genera una caiguda de tensió. Aquesta gota es manté en fase amb el corrent, il·lustrant una relació directa entre el flux actual i la resistència interna que es troba.

Impedància: un concepte més ampli que abasta la resistència interna

La impedància representa un terme més complet que encapsula totes les formes d’oposició al flux d’electrons. Això inclou no només resistència interna, sinó també reactància. És un concepte omnipresent que es troba a tots els circuits i components.

És imprescindible diferenciar entre la reactància i la impedància. La reactància es refereix específicament a l’oposició que s’ofereixen al corrent de CA per inductors i condensadors, elements que varien entre diferents tipus de bateries. Aquesta variabilitat és evident en els diferents diagrames i valors elèctrics característics de cada tipus de bateria.

Per desmitificar la impedància, podem recórrer al model Randles. Aquest model, representat a la figura 1, integra R1, R2, al costat de C. específicament, R1 representa la resistència interna, mentre que R2 correspon a la resistència de transferència de càrrega. A més, C denota un condensador de doble capa. Sobretot, el model Randles sovint exclou la reactància inductiva, ja que el seu impacte en el rendiment de la bateria, particularment a freqüències més baixes, és mínim.

Figura 1: Model Randles d’una bateria d’àcid de plom

Comparació de la resistència interna i la impedància

Per aclarir, es descriu a continuació una comparació detallada de la resistència i la impedància internes.

Aspecte de la propietat elèctrica	Resistència interna (R)	Impedància (Z)
Aplicació del circuit	Utilitzat principalment en circuits que operen en corrent directe (DC).	Utilitzat predominantment en circuits dissenyats per alternar corrent (CA).
Presència del circuit	Observable tant en circuits de corrent altern (AC) com de corrent directe (DC).	Exclusiu per a circuits de corrent altern (AC), no presents a DC.
Origen	Prové d’elements que obstrueixen el flux de corrent elèctric.	Sorgeix d’una combinació d’elements que resisteixen i reaccionen al corrent elèctric.
Expressió numèrica	Expressat mitjançant nombres reals definitius, per exemple, 5.3 ohms.	Expressat tant a través de nombres reals com de components imaginaris, exemplificats per 'R + IK'.
Dependència de freqüència	El seu valor es manté constant independentment de la freqüència del corrent de corrent continu.	El seu valor fluctua amb la freqüència canviant del corrent de CA.
Característica de fase	No presenta cap angle de fase ni atributs de magnitud.	Caracteritzat tant per un angle de fase definitiu com per magnitud.
Comportament en un camp electromagnètic	Només presenta una dissipació d’energia quan s’exposa a un camp electromagnètic.	Demostra tant la dissipació d’energia com la capacitat d’emmagatzemar l’energia en un camp electromagnètic.

Precisió en la mesura de la resistència interna de la bateria

Com a proveïdor de solucions especialitzat en controlar i gestionar les bateries de còpia de seguretat, L' èmfasi de la resistència interna de la bateria s'alinea amb les pràctiques de la indústria establertes, inspirant -se en dispositius àmpliament acceptats com Fluke o Hioki. Aprofitar els mètodes similars a aquests dispositius, coneguts per la seva precisió i l’acceptació generalitzada dels clients, ens adherim a estàndards com IEE1491-2012 i IEE1188.

IEE1491-2012 ens guia per comprendre la resistència interna com a paràmetre dinàmic, necessitant un seguiment continu per mesurar les desviacions de la línia base. Mentrestant, l’estàndard IEE1188 estableix un llindar d’acció, aconsellant que si la resistència interna supera el 20% de la línia estàndard, la bateria s’ha de considerar per a la seva substitució o sotmesa a un cicle profund i recàrrega.

Passant d’aquests principis, el nostre mètode per mesurar la resistència interna implica sotmetre la bateria a una freqüència fixa i corrent, seguit del mostreig de tensió. El processament posterior, incloent la rectificació i el filtratge mitjançant un circuit d’amplificador operatiu, produeix una mesura precisa de la resistència interna. Notablement ràpid, aquest mètode conclou normalment en 100 mil·lisegons, amb un rang de precisió admirable de l’1% al 2%.

En conclusió, la precisió en la mesura de la resistència interna garanteix un control efectiu de les bateries, contribuint a la seva longevitat. Aquesta guia té com a objectiu ajudar els que poden trobar un repte per diferenciar la resistència interna i la impedància, facilitant una comprensió matisada d’aquestes propietats elèctriques. Per obtenir més informació i comprensió, podeu explorar recursos addicionals des de DFUN Tech.