Per comprendre els matisos de la resistència interna i la impedància, és crucial reconèixer que la impedància pertany a la CA (corrent altern), mentre que la resistència interna està més associada a la CC (corrent continu). Malgrat els seus diferents contextos, el seu càlcul segueix la mateixa fórmula, R=V/I, on R és la resistència o impedància interna, V és la tensió i I és el corrent.
Resistència interna: la barrera al flux d'electrons
La resistència interna resulta de la col·lisió d'electrons amb la xarxa iònica del conductor, transformant l'energia elèctrica en calor. Considereu la resistència interna com un tipus de fricció que impedeix el moviment dels electrons. En escenaris en què el corrent altern flueix per un element resistiu, genera una caiguda de tensió. Aquesta caiguda es manté en fase amb el corrent, il·lustrant una relació directa entre el flux de corrent i la resistència interna trobada.
Impedància: un concepte més ampli que inclou 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 la resistència interna, sinó també la reactància. És un concepte omnipresent que es troba a tots els circuits i components.
És imprescindible diferenciar entre reactància i impedància. La reacció es refereix específicament a l'oposició que ofereixen els inductors i condensadors al corrent alterna, elements que varien segons els 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 de Randles. Aquest model, representat a la figura 1, integra R1, R2, juntament amb C. Concretament, 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. En particular, el model de Randles sovint exclou la reactància inductiva, ja que el seu impacte en el rendiment de la bateria, especialment a freqüències més baixes, és mínim.
Figura 1: model Randles d'una bateria de plom àcid
Comparació de la resistència interna i la impedància
Per aclarir, a continuació es descriu una comparació detallada de la resistència interna i la impedància.
Aspecte de la propietat elèctrica |
Resistència interna (R) |
Impedància (Z) |
Aplicació del circuit |
S'utilitza principalment en circuits que funcionen amb corrent continu (DC). |
S'utilitza principalment en circuits dissenyats per a corrent altern (AC). |
Presència del circuit |
Observable tant en circuits de corrent altern (AC) com de corrent continu (DC). |
Exclusiu per als circuits de corrent altern (AC), no present en DC. |
Origen |
S'origina a partir d'elements que obstrueixen el pas del corrent elèctric. |
Sorgeix d'una combinació d'elements que resisteixen i reaccionen al corrent elèctric. |
Expressió numèrica |
Expressat utilitzant nombres reals definitius, per exemple, 5,3 ohms. |
Expressat mitjançant nombres reals i components imaginaris, exemplificat per 'R + ik'. |
Dependència de la freqüència |
El seu valor es manté constant independentment de la freqüència del corrent DC. |
El seu valor fluctua amb la freqüència canviant del corrent alterna. |
Fase característica |
No presenta cap angle de fase o atribut de magnitud. |
Es caracteritza tant per un angle de fase definitiu com per una magnitud. |
Comportament en un camp electromagnètic |
Només presenta dissipació de potència quan s'exposa a un camp electromagnètic. |
Demostra tant la dissipació de potència com la capacitat d'emmagatzemar energia en un camp electromagnètic. |
Precisió en la mesura de la resistència interna de la bateria
Com a proveïdor de solucions especialitzat en la supervisió i gestió de bateries de reserva, L'èmfasi de DFUN en la mesura de la resistència interna de la bateria s'alinea amb les pràctiques establertes de la indústria, inspirant-se en dispositius àmpliament acceptats com Fluke o Hioki. Aprofitant mètodes semblants a aquests dispositius, coneguts per la seva precisió i l'acceptació generalitzada del client, ens adherim a estàndards com IEE1491-2012 i IEE1188.
IEE1491-2012 ens guia per entendre la resistència interna com un paràmetre dinàmic, que requereix un seguiment continu per mesurar les desviacions de la línia de base. Mentrestant, l'estàndard IEE1188 estableix un llindar d'acció, aconsellant que si la resistència interna supera el 20% de la línia estàndard, s'hauria de considerar la substitució de la bateria o sotmetre's a un cicle profund i recàrrega.
Partint d'aquests principis, el nostre mètode de mesura de la resistència interna consisteix a sotmetre la bateria a una freqüència i un corrent fixos, seguits d'un mostreig de tensió. El processament posterior, inclòs la rectificació i el filtratge mitjançant un circuit amplificador operacional, produeix una mesura precisa de la resistència interna. Extraordinàriament 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 seguiment efectiu de les bateries, contribuint a la seva longevitat. Aquesta guia té com a objectiu ajudar aquells que puguin trobar un repte diferenciar entre la resistència interna i la impedància, facilitant una comprensió matisada d'aquestes propietats elèctriques. Per obtenir informació i comprensió més completa, podeu explorar recursos addicionals de DFUN Tech.
