Per cogliere le sfumature della resistenza interna e dell'impedenza, è fondamentale riconoscere che l'impedenza appartiene alla CA (corrente alternata), mentre la resistenza interna è più associata alla CC (corrente continua). Nonostante i diversi contesti, il loro calcolo segue la stessa formula, R=V/I, dove R è la resistenza o impedenza interna, V è la tensione e I è la corrente.
Resistenza interna: la barriera al flusso di elettroni
La resistenza interna risulta dalla collisione degli elettroni con il reticolo ionico del conduttore, trasformando l'energia elettrica in calore. Considera la resistenza interna come un tipo di attrito che impedisce il movimento degli elettroni. Negli scenari in cui la corrente alternata scorre attraverso un elemento resistivo, genera una caduta di tensione. Questa caduta rimane in fase con la corrente, illustrando una relazione diretta tra il flusso di corrente e la resistenza interna incontrata.
Impedenza: un concetto più ampio che comprende la resistenza interna
Impedenza rappresenta un termine più completo che incapsula tutte le forme di opposizione al flusso di elettroni. Ciò include non solo la resistenza interna, ma anche la reattanza. È un concetto onnipresente che si trova in tutti i circuiti e componenti.
È fondamentale distinguere tra reattanza e impedenza. La reattanza si riferisce specificamente all'opposizione offerta alla corrente CA da induttori e condensatori, elementi che variano a seconda del tipo di batteria. Questa variabilità è evidente nei diversi diagrammi e valori elettrici caratteristici di ciascun tipo di batteria.
Per demistificare l'impedenza, possiamo ricorrere al modello di Randles. Questo modello, illustrato nella Figura 1, integra R1, R2, insieme a C. Nello specifico, R1 rappresenta la resistenza interna, mentre R2 corrisponde alla resistenza di trasferimento di carica. Inoltre, C indica un condensatore a doppio strato. In particolare, il modello Randles spesso esclude la reattanza induttiva, poiché il suo impatto sulle prestazioni della batteria, in particolare alle frequenze più basse, è minimo.
Figura 1: modello Randles di una batteria al piombo
Confronto tra resistenza interna e impedenza
Per chiarire, di seguito viene riportato un confronto dettagliato tra resistenza interna e impedenza.
Aspetto della proprietà elettrica |
Resistenza interna (R) |
Impedenza (Z) |
Applicazione del circuito |
Utilizzato principalmente in circuiti funzionanti con corrente continua (CC). |
Prevalentemente impiegato in circuiti progettati per corrente alternata (AC). |
Presenza nel circuito |
Osservabile sia nei circuiti a corrente alternata (CA) che a corrente continua (CC). |
Esclusivo per circuiti in corrente alternata (AC), non presente in DC. |
Origine |
Ha origine da elementi che ostacolano il flusso della corrente elettrica. |
Nasce da una combinazione di elementi che resistono e reagiscono alla corrente elettrica. |
Espressione numerica |
Espresso utilizzando numeri reali definitivi, ad esempio 5,3 ohm. |
Espresso sia attraverso numeri reali che componenti immaginari, esemplificati da 'R + ik'. |
Dipendenza dalla frequenza |
Il suo valore rimane costante indipendentemente dalla frequenza della corrente continua. |
Il suo valore fluttua con il cambiamento della frequenza della corrente CA. |
Caratteristica di fase |
Non mostra alcun angolo di fase o attributo di magnitudo. |
Caratterizzato sia da un angolo di fase che da una magnitudo definitivi. |
Comportamento in un campo elettromagnetico |
Mostra dissipazione di potenza solo se esposto a un campo elettromagnetico. |
Dimostra sia la dissipazione di potenza che la capacità di immagazzinare energia in un campo elettromagnetico. |
Precisione nella misurazione della resistenza interna della batteria
In qualità di fornitore di soluzioni specializzato nel monitoraggio e nella gestione delle batterie di riserva, L'enfasi di DFUN sulla misurazione della resistenza interna della batteria è in linea con le pratiche consolidate del settore, traendo ispirazione da dispositivi ampiamente accettati come Fluke o Hioki. Sfruttando metodi simili a questi dispositivi, noti per la loro accuratezza e l'ampia accettazione da parte dei clienti, aderiamo a standard come IEE1491-2012 e IEE1188.
IEE1491-2012 ci guida nella comprensione della resistenza interna come parametro dinamico, che richiede un monitoraggio continuo per valutare le deviazioni dalla linea di base. Nel frattempo, lo standard IEE1188 stabilisce una soglia di intervento, avvisando che se la resistenza interna supera il 20% della linea standard, la batteria dovrebbe essere presa in considerazione per la sostituzione o sottoposta a un ciclo profondo e ricarica.
Partendo da questi principi, il nostro metodo di misurazione della resistenza interna prevede di sottoporre la batteria a una frequenza e corrente fisse, seguite dal campionamento della tensione. L'elaborazione successiva, compreso il raddrizzamento e il filtraggio attraverso un circuito amplificatore operazionale, fornisce una misurazione accurata della resistenza interna. Notevolmente rapido, questo metodo si conclude in genere entro 100 millisecondi, vantando un ammirevole intervallo di precisione compreso tra l'1% e il 2%.
In conclusione, la precisione nella misurazione della resistenza interna garantisce un monitoraggio efficace delle batterie, contribuendo alla loro longevità. Questa guida ha lo scopo di assistere coloro che potrebbero trovare difficile distinguere tra resistenza interna e impedenza, facilitando una comprensione sfumata di queste proprietà elettriche. Per informazioni e comprensioni più complete, è possibile esplorare risorse aggiuntive da Tecnologia DFUN.
