Jaký je rozdíl mezi vnitřním odporem a impedancí?

Abychom pochopili nuance vnitřní odporu a impedance, je zásadní rozpoznat, že impedance se týká AC (střídavého proudu), zatímco vnitřní odpor je více spojen s DC (přímý proud). Přes jejich různé kontexty jejich výpočet následuje stejný vzorec, r = v/i, kde r je vnitřní odpor nebo impedance, V je napětí a já je proud.

Vnitřní odpor: Bariéra pro tok elektronů

Vnitřní odpor je výsledkem kolize elektronů s iontovou mřížkou vodiče a transformuje elektrickou energii na teplo. Zvažte vnitřní odpor jako typ tření bránícího pohybu elektronů. Ve scénářích, kde střídavý proud protéká odporovým prvkem, generuje pokles napětí. Tento pokles zůstává ve fázi s proudem, ilustruje přímý vztah mezi současným tokem a vnitřním odporem.

Impedance: širší koncept zahrnující vnitřní odpor

Impedance představuje komplexnější termín, který zapouzdřuje všechny formy opozice vůči elektronovému toku. To zahrnuje nejen vnitřní odpor, ale také reaktivitu. Je to všudypřítomný koncept nalezený ve všech obvodech a komponentách.

Je nezbytné rozlišovat mezi reaktivitou a impedancí. Reaktivace se konkrétně týká opozice nabízené proudu AC induktory a kondenzátory, prvky, které se liší mezi různými typy baterií. Tato variabilita je patrná v různých diagramech a elektrických hodnotách charakteristických pro každý typ baterie.

Abychom demystifikovali impedanci, můžeme se obrátit na model Randles. Tento model, znázorněný na obrázku 1, integruje R1, R2, spolu s C. konkrétně R1 představuje vnitřní odpor, zatímco R2 odpovídá odporu přenosu náboje. Kromě toho C označuje kondenzátor s dvojitou vrstvou. Zejména model Randles často vylučuje indukční reaktivitu, protože jeho dopad na výkon baterie, zejména při nižších frekvencích, je minimální.

Obrázek 1: Randles model olověné baterie

Srovnání vnitřní odporu a impedance

Pro objasnění je níže uvedeno podrobné srovnání vnitřního odporu a impedance.

Aspekt elektrické vlastnosti	Vnitřní odpor (R)	Impedance (z)
Aplikace obvodu	Využíváno především v obvodech pracujících na přímém proudu (DC).	Převážně používané v obvodech určených pro střídavý proud (AC).
Přítomnost obvodu	Pozorovatelné v obvodech střídavého proudu (AC) i přímého proudu (DC).	Exkluzivní pro střídavé proudové (AC) obvody, které nejsou přítomny v DC.
Původ	Pochází z prvků, které brání toku elektrického proudu.	Vychází z kombinace prvků, které odolávají a reagují na elektrický proud.
Numerický výraz	Vyjádřeno pomocí definitivních reálných čísel, například 5,3 ohmů.	Vyjádřeno prostřednictvím reálných čísel a imaginárních složek, příkladem „R + IK“.
Frekvenční závislost	Jeho hodnota zůstává konstantní bez ohledu na frekvenci proudu DC.	Jeho hodnota kolísá s měnící se frekvencí proudu AC.
Fázová charakteristika	Nevykazuje žádný fázový úhel ani atributy velikosti.	Charakterizováno jak definitivním fázovým úhlem, tak velikostí.
Chování v elektromagnetickém poli	Pouze vykazuje rozptyl energie, když je vystaven elektromagnetickému poli.	Prokazuje jak rozptyl energie, tak schopnost ukládat energii v elektromagnetickém poli.

Přesnost měření interního odporu baterie

Jako poskytovatel řešení specializující se na monitorování a správu záložních baterií, DFUN důraz na měření interního odporu baterie je v souladu se zavedenými průmyslovými postupy a čerpá inspiraci z široce přijímaných zařízení, jako je Fluke nebo Hioki. Využití metod podobných těmto zařízením, známým pro jejich přesnost a rozšířené přijetí zákazníků, dodržujeme standardy, jako jsou IEE1491-2012 a IEE1188.

IEE1491-2012 nás vede k pochopení vnitřního odporu jako dynamického parametru, což vyžaduje nepřetržité sledování, aby měřilo odchylky od základní linie. Mezitím standard IEE1188 nastaví prahovou hodnotu pro akci a upozorňuje, že pokud vnitřní odpor přesahuje 20% standardní linky, měla by být baterie zvážena pro výměnu nebo podrobena hlubokému cyklu a dobití.

Přechod z těchto principů, naše metoda měření vnitřní odporu zahrnuje podrobení baterie pevné frekvenci a proudu, následované vzorkováním napětí. Následné zpracování, včetně rektifikace a filtrování prostřednictvím obvodu operačního zesilovače, poskytuje přesné měření vnitřní odporu. Je pozoruhodně rychlá, tato metoda obvykle uzavírá do 100 milisekund, což se může pochlubit obdivuhodným rozsahem přesnosti 1% až 2%.

Závěrem lze říci, že přesnost měření vnitřního odporu zajišťuje účinné monitorování baterií a přispívá k jejich dlouhověkosti. Cílem této příručky je pomoci těm, kteří by mohli považovat za náročné rozlišovat mezi vnitřní odpor a impedanci, což usnadňuje nuanční porozumění těmto elektrickým vlastnostem. Pro komplexnější informace a porozumění můžete prozkoumat další zdroje z DFUN Tech.