Pentru a înțelege nuanțele rezistenței interne și ale impedanței, este esențial să recunoaștem că impedanța se referă la AC (curent alternativ), în timp ce rezistența internă este mai mult asociată cu DC (curent continuu). În ciuda contextelor diferite, calculul lor urmează aceeași formulă, R=V/I, unde R este rezistența internă sau impedanța, V este tensiunea și I este curentul.
Rezistența internă: bariera în calea fluxului de electroni
Rezistența internă rezultă din ciocnirea electronilor cu rețeaua ionică a conductorului, transformând energia electrică în căldură. Considerați rezistența internă ca un tip de frecare care împiedică mișcarea electronilor. În scenariile în care curentul alternativ trece printr-un element rezistiv, generează o cădere de tensiune. Această scădere rămâne în fază cu curentul, ilustrând o relație directă între fluxul de curent și rezistența internă întâlnită.
Impedanță: un concept mai larg care cuprinde rezistența internă
Impedanța reprezintă un termen mai cuprinzător care încapsulează toate formele de opoziție la fluxul de electroni. Aceasta include nu doar rezistența internă, ci și reactanța. Este un concept omniprezent găsit în toate circuitele și componentele.
Este imperativ să facem diferența între reactanță și impedanță. Reactanța se referă în mod specific la opoziția oferită curentului AC de inductori și condensatori, elemente care variază în funcție de diferitele tipuri de baterii. Această variabilitate este evidentă în diferitele diagrame și valori electrice caracteristice fiecărui tip de baterie.
Pentru a demistifica impedanța, putem apela la modelul Randles. Acest model, prezentat în Figura 1, integrează R1, R2, alături de C. Mai exact, R1 reprezintă rezistența internă, în timp ce R2 corespunde rezistenței de transfer de sarcină. În plus, C indică un condensator cu două straturi. În special, modelul Randles exclude adesea reactanța inductivă, deoarece impactul său asupra performanței bateriei, în special la frecvențe mai joase, este minim.
Figura 1: Modelul Randles al unei baterii cu plumb acid
Comparație între rezistența internă și impedanța
Pentru a clarifica, o comparație detaliată a rezistenței interne și a impedanței este prezentată mai jos.
Aspectul proprietății electrice |
Rezistență internă (R) |
Impedanta (Z) |
Aplicație de circuit |
Utilizat în principal în circuitele care funcționează pe curent continuu (DC). |
Folosit predominant în circuite proiectate pentru curent alternativ (AC). |
Prezența circuitului |
Observabil atât în circuitele de curent alternativ (AC) cât și de curent continuu (DC). |
Exclusiv circuitelor de curent alternativ (AC), nu sunt prezente în DC. |
Origine |
Provine din elemente care obstrucționează fluxul de curent electric. |
Devine dintr-o combinație de elemente care rezistă și reacționează la curentul electric. |
Expresia numerică |
Exprimat folosind numere reale definitive, de exemplu, 5,3 ohmi. |
Exprimat atât prin numere reale, cât și prin componente imaginare, exemplificate prin „R + ik”. |
Dependenta de frecventa |
Valoarea acestuia rămâne constantă indiferent de frecvența curentului DC. |
Valoarea sa fluctuează odată cu schimbarea frecvenței curentului alternativ. |
Faza caracteristică |
Nu prezintă niciun unghi de fază sau atribute de mărime. |
Caracterizat atât printr-un unghi de fază definitiv, cât și printr-o magnitudine. |
Comportament într-un câmp electromagnetic |
Prezintă numai disiparea puterii atunci când este expus la un câmp electromagnetic. |
Demonstrează atât puterea de disipare, cât și capacitatea de a stoca energie într-un câmp electromagnetic. |
Precizie în măsurarea rezistenței interne a bateriei
Ca furnizor de soluții specializat în monitorizarea și gestionarea bateriilor de rezervă, Accentul DFUN pe măsurarea rezistenței interne a bateriei se aliniază cu practicile consacrate din industrie, inspirându-se din dispozitive larg acceptate precum Fluke sau Hioki. Folosind metode asemănătoare acestor dispozitive, cunoscute pentru acuratețea și acceptarea pe scară largă a clienților, respectăm standarde precum IEE1491-2012 și IEE1188.
IEE1491-2012 ne ghidează în înțelegerea rezistenței interne ca un parametru dinamic, necesitând urmărirea continuă pentru a măsura abaterile de la linia de bază. Între timp, standardul IEE1188 stabilește un prag de acțiune, sfătuind că dacă rezistența internă depășește 20% din linia standard, bateria trebuie luată în considerare pentru înlocuire sau supusă unui ciclu profund și reîncărcare.
Plecând de la aceste principii, metoda noastră de măsurare a rezistenței interne presupune supunerea bateriei la o frecvență și un curent fixe, urmate de eșantionarea tensiunii. Prelucrarea ulterioară, inclusiv rectificarea și filtrarea printr-un circuit amplificator operațional, oferă o măsurare precisă a rezistenței interne. Remarcabil de rapidă, această metodă se încheie de obicei în 100 de milisecunde, oferind un interval de precizie admirabil de 1% până la 2%.
În concluzie, precizia în măsurarea rezistenței interne asigură monitorizarea eficientă a bateriilor, contribuind la longevitatea acestora. Acest ghid își propune să îi ajute pe cei cărora le este dificil să facă diferența între rezistența internă și impedanță, facilitând o înțelegere nuanțată a acestor proprietăți electrice. Pentru informații și înțelegere mai cuprinzătoare, puteți explora resurse suplimentare din DFUN Tech.
