تفاوت بین مقاومت داخلی و امپدانس چیست؟

برای درک تفاوت های ظریف مقاومت داخلی و امپدانس، بسیار مهم است که تشخیص دهیم که امپدانس مربوط به AC (جریان متناوب) است، در حالی که مقاومت داخلی بیشتر با DC (جریان مستقیم) مرتبط است. با وجود زمینه های مختلف، محاسبه آنها از یک فرمول پیروی می کند، R=V/I، که در آن R مقاومت داخلی یا امپدانس، V ولتاژ و I جریان است.

مقاومت داخلی: مانع جریان الکترون

مقاومت داخلی ناشی از برخورد الکترون ها با شبکه یونی هادی است که انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل می کند. مقاومت داخلی را به عنوان نوعی اصطکاک که مانع حرکت الکترون می شود در نظر بگیرید. در سناریوهایی که جریان متناوب از یک عنصر مقاومتی عبور می کند، افت ولتاژ ایجاد می کند. این افت در فاز جریان باقی می ماند و رابطه مستقیم بین جریان جریان و مقاومت داخلی مواجه شده را نشان می دهد.

امپدانس: مفهومی گسترده تر که مقاومت داخلی را در بر می گیرد

امپدانس عبارت جامع تری را نشان می دهد که تمام اشکال مخالفت با جریان الکترون را در بر می گیرد. این نه تنها شامل مقاومت داخلی، بلکه راکتانس نیز می شود. این یک مفهوم فراگیر است که در تمام مدارها و قطعات یافت می شود.

ضروری است که بین راکتانس و امپدانس تفاوت قائل شویم. راکتانس به طور خاص به مخالفت ارائه شده به جریان AC توسط سلف ها و خازن ها اشاره دارد، عناصری که در انواع مختلف باتری متفاوت هستند. این تنوع در نمودارهای متفاوت و مقادیر الکتریکی مشخصه هر نوع باتری مشهود است.

برای ابهام زدایی از امپدانس، می توانیم به مدل رندلز روی آوریم. این مدل، که در شکل 1 نشان داده شده است، R1، R2 را در کنار C یکپارچه می کند. به طور خاص، R1 نشان دهنده مقاومت داخلی است، در حالی که R2 مربوط به مقاومت انتقال بار است. علاوه بر این، C نشان دهنده یک خازن دو لایه است. قابل ذکر است، مدل رندل اغلب راکتانس القایی را حذف نمی کند، زیرا تأثیر آن بر عملکرد باتری، به ویژه در فرکانس های پایین، حداقل است.

شکل 1: مدل رندل از باتری سرب اسید

مقایسه مقاومت داخلی و امپدانس

برای روشن شدن موضوع، مقایسه دقیق مقاومت داخلی و امپدانس در زیر بیان شده است.

جنبه مالکیت الکتریکی	مقاومت داخلی (R)	امپدانس (Z)
کاربرد مدار	عمدتاً در مدارهایی که با جریان مستقیم (DC) کار می کنند استفاده می شود.	عمدتاً در مدارهای طراحی شده برای جریان متناوب (AC) استفاده می شود.
حضور مدار	قابل مشاهده در هر دو مدار جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC).	منحصراً برای مدارهای جریان متناوب (AC) که در DC وجود ندارد.
مبدا	از عناصری سرچشمه می گیرد که مانع جریان جریان الکتریکی می شوند.	از ترکیبی از عناصری که در برابر جریان الکتریکی مقاومت می کنند و واکنش نشان می دهند، ناشی می شود.
بیان عددی	با استفاده از اعداد واقعی قطعی، به عنوان مثال، 5.3 اهم بیان می شود.	هم از طریق اعداد واقعی و هم از مولفه‌های خیالی بیان می‌شود که با «R + ik» مثال می‌شود.
وابستگی به فرکانس	مقدار آن بدون توجه به فرکانس جریان DC ثابت می ماند.	مقدار آن با تغییر فرکانس جریان AC در نوسان است.
مشخصه فاز	هیچ ویژگی زاویه فاز یا بزرگی را نشان نمی دهد.	با هر دو زاویه فاز و قدر مشخص می شود.
رفتار در یک میدان الکترومغناطیسی	تنها زمانی که در معرض میدان الکترومغناطیسی قرار می گیرد، اتلاف نیرو را نشان می دهد.	هم اتلاف نیرو و هم ظرفیت ذخیره انرژی در میدان الکترومغناطیسی را نشان می دهد.

دقت در اندازه گیری مقاومت داخلی باتری

به عنوان یک ارائه دهنده راه حل متخصص در نظارت و مدیریت باتری های پشتیبان، تاکید DFUN بر اندازه‌گیری مقاومت داخلی باتری، با شیوه‌های صنعت شناخته‌شده همسو می‌شود و از دستگاه‌های پذیرفته‌شده مانند Fluke یا Hioki الهام می‌گیرد. با استفاده از روش‌های مشابه با این دستگاه‌ها، که به دلیل دقت و پذیرش گسترده مشتریان شناخته شده‌اند، ما به استانداردهایی مانند IEE1491-2012 و IEE1188 پایبند هستیم.

IEE1491-2012 ما را در درک مقاومت داخلی به عنوان یک پارامتر دینامیکی راهنمایی می‌کند که نیاز به ردیابی مداوم برای اندازه‌گیری انحرافات از خط پایه دارد. در همین حال، استاندارد IEE1188 آستانه ای برای عمل تعیین می کند و توصیه می کند که اگر مقاومت داخلی از 20٪ خط استاندارد فراتر رفت، باتری باید برای جایگزینی در نظر گرفته شود یا در معرض یک چرخه عمیق و شارژ مجدد قرار گیرد.

با حرکت از این اصول، روش ما برای اندازه گیری مقاومت داخلی شامل قرار دادن باتری در یک فرکانس و جریان ثابت و به دنبال آن نمونه برداری ولتاژ است. پردازش بعدی، از جمله اصلاح و فیلتر کردن از طریق یک مدار تقویت کننده عملیاتی، اندازه گیری دقیق مقاومت داخلی را به دست می دهد. این روش بسیار سریع است و معمولاً در عرض 100 میلی ثانیه به پایان می رسد و دارای محدوده دقت تحسین برانگیز 1٪ تا 2٪ است.

در نتیجه، دقت در اندازه گیری مقاومت داخلی، نظارت موثر بر باتری ها را تضمین می کند و به طول عمر آنها کمک می کند. هدف این راهنما کمک به کسانی است که ممکن است تفاوت بین مقاومت داخلی و امپدانس را چالش برانگیز بدانند و درک دقیق این خواص الکتریکی را تسهیل کند. برای اطلاعات جامع‌تر و درک، می‌توانید منابع اضافی را از این سایت کشف کنید فناوری DFUN.