כדי לתפוס את הניואנסים של התנגדות פנימית ועכבה, חשוב להכיר בכך שהעכבה נוגעת ל- AC (זרם חילופין), בעוד שהתנגדות פנימית קשורה יותר ל- DC (זרם ישיר). למרות ההקשרים השונים שלהם, החישוב שלהם עוקב אחר אותה נוסחה, r = v/i, כאשר r הוא התנגדות פנימית או עכבה, V הוא מתח, ואני זרם.
התנגדות פנימית: המחסום לזרימת האלקטרונים
התנגדות פנימית נובעת מהתנגשות של אלקטרונים עם הסריג היוני של המוליך, והופכת אנרגיה חשמלית לחום. שקול התנגדות פנימית כסוג של חיכוך הפוגע בתנועת אלקטרונים. בתרחישים שבהם זרם מתחלף זורם דרך אלמנט התנגדות, הוא מייצר טיפת מתח. ירידה זו נשארת בשלב עם הזרם, וממחישה קשר ישיר בין הזרימה הנוכחית להתנגדות הפנימית שנתקלה בה.
עכבה: מושג רחב יותר המקיף התנגדות פנימית
עכבה מייצגת מונח מקיף יותר המכסה את כל צורות ההתנגדות לזרימת האלקטרונים. זה כולל לא רק התנגדות פנימית, אלא גם תגובה. זה מושג בכל מקום שנמצא בכל המעגלים והרכיבים.
חובה להבדיל בין תגובת עכבה. תגובתו מתייחסת באופן ספציפי לאופוזיציה המוצעת לזרם AC על ידי משרנים וקבלים, אלמנטים המשתנים בין סוגי סוללות שונים. שונות זו ניכרת בתרשימים השונים ובערכים החשמליים האופייניים לכל סוג סוללה.
כדי להפיל עכבה, אנו יכולים לפנות לדגם רנדלס. מודל זה, המתואר באיור 1, משלב R1, R2, לצד C. באופן ספציפי, R1 מייצג את ההתנגדות הפנימית, ואילו R2 תואם את התנגדות העברת המטען. בנוסף, C מציין קבל שכבתי כפול. ראוי לציין כי דגם Randles לא כולל לעתים קרובות תגובת אינדוקטיבית, מכיוון שההשפעה שלו על ביצועי הסוללה, במיוחד בתדרים נמוכים יותר, היא מינימלית.
איור 1: דגם רנדלס של סוללת חומצת עופרת
השוואה בין התנגדות פנימית ועכבה
כדי להבהיר, להלן השוואה מפורטת של התנגדות פנימית ועכבה.
היבט של רכוש חשמלי | התנגדות פנימית (R) | עכבה (z) |
יישום מעגל | נעשה שימוש בעיקר במעגלים הפועלים בזרם ישיר (DC). | מועסקים בעיקר במעגלים המיועדים לזרם לסירוגין (AC). |
נוכחות במעגל | ניתן לצפייה הן במעגלי זרם חילופין (AC) והן במעגלי זרם ישיר (DC). | בלעדי למעגלי זרם חילופין (AC), שאינם קיימים ב- DC. |
מָקוֹר | מקורם באלמנטים המכשילים את זרימת הזרם החשמלי. | נובע משילוב של אלמנטים שמתנגדים ומגיבים לזרם החשמלי. |
ביטוי מספרי | בא לידי ביטוי באמצעות מספרים אמיתיים מוחלטים, למשל, 5.3 אוהם. | בא לידי ביטוי דרך מספרים אמיתיים וגם רכיבים דמיוניים, המודגמים על ידי 'R + IK'. |
תלות בתדר | ערכו נשאר קבוע ללא קשר לתדירות זרם DC. | ערכו משתנה עם התדר המשתנה של זרם AC. |
מאפיין שלב | אינו מציג שום זווית שלב או תכונות גודל. | מאופיין הן בזווית שלב מוגדר והן בעוצמה. |
התנהגות בשדה אלקטרומגנטי | אך ורק מציג פיזור כוח כאשר הוא נחשף לשדה אלקטרומגנטי. | מדגים גם פיזור כוח וגם את היכולת לאחסן אנרגיה בשדה אלקטרומגנטי. |
דיוק במדידת התנגדות פנימית של סוללה
כספק פתרונות המתמחה במעקב וניהול סוללות גיבוי, דגש על דגש על מדידת התנגדות פנימית של סוללות מתיישר עם פרקטיקות תעשייתיות מבוססות, ומגביל השראה ממכשירים מקובלים כמו Fluke או Hioki. שיטות מינוף הדומות למכשירים אלה, הידועים ברמת הדיוק שלהם וקבלת הלקוחות הרחבה שלהם, אנו דבקים בתקנים כמו IEE1491-2012 ו- IEE1188.
IEE1491-2012 מנחה אותנו בהבנת ההתנגדות הפנימית כפרמטר דינאמי, המחייבת מעקב רציף כדי לאמוד סטיות מקו הבסיס. בינתיים, תקן IEE1188 קובע סף לפעולה, ומייעץ כי אם ההתנגדות הפנימית עולה על 20% מהקו הסטנדרטי, יש לקחת בחשבון את הסוללה להחלפה או נתון למחזור עמוק וטעינה.
מעבר מעקרונות אלה, שיטת המדידה שלנו להתנגדות פנימית כוללת הכפפת הסוללה לתדר וזרם קבוע, ואחריה דגימת מתח. העיבוד שלאחר מכן, כולל תיקון וסינון באמצעות מעגל מגבר תפעולי, מניב מדידה מדויקת של ההתנגדות הפנימית. באופן מהיר להפליא, שיטה זו מסתיימת בדרך כלל בתוך 100 אלפיות השנייה, ומתהדרת בטווח דיוק ראוי להערכה של 1% עד 2%.
לסיכום, דיוק במדידת התנגדות פנימית מבטיח פיקוח יעיל של סוללות, ותורם לאריכות החיים שלהן. מדריך זה נועד לסייע לאלה שעשויים למצוא אותו מאתגר להבדיל בין התנגדות פנימית לעכבה, ולהקל על הבנה ניואנסית של תכונות חשמל אלה. למידע והבנה מקיפים יותר, תוכלו לחקור משאבים נוספים מ DFUN TECH.
