Để nắm bắt được các sắc thái của điện trở trong và trở kháng, điều quan trọng là phải nhận ra rằng trở kháng liên quan đến AC (dòng điện xoay chiều), trong khi điện trở trong liên quan nhiều hơn đến DC (dòng điện một chiều). Mặc dù bối cảnh khác nhau, cách tính toán của chúng tuân theo cùng một công thức, R=V/I, trong đó R là điện trở hoặc trở kháng trong, V là điện áp và I là dòng điện.
Điện trở trong: Rào cản đối với dòng điện tử
Điện trở trong là kết quả của sự va chạm của các electron với mạng ion của dây dẫn, biến năng lượng điện thành nhiệt. Hãy coi điện trở trong là một loại ma sát cản trở chuyển động của electron. Trong trường hợp dòng điện xoay chiều chạy qua phần tử điện trở, nó sẽ tạo ra hiện tượng sụt áp. Sự sụt giảm này vẫn cùng pha với dòng điện, minh họa mối quan hệ trực tiếp giữa dòng điện và điện trở trong gặp phải.
Trở kháng: Một khái niệm rộng hơn bao gồm sức đề kháng nội bộ
Trở kháng đại diện cho một thuật ngữ toàn diện hơn, gói gọn tất cả các hình thức cản trở dòng điện tử. Điều này không chỉ bao gồm điện trở trong mà còn cả điện trở. Đó là một khái niệm phổ biến được tìm thấy trên tất cả các mạch và thành phần.
Bắt buộc phải phân biệt giữa phản ứng và trở kháng. Phản ứng đặc biệt đề cập đến sự đối lập với dòng điện xoay chiều bởi cuộn cảm và tụ điện, các thành phần khác nhau giữa các loại pin khác nhau. Sự thay đổi này thể hiện rõ ở các sơ đồ và đặc tính giá trị điện khác nhau của từng loại pin.
Để làm sáng tỏ trở kháng, chúng ta có thể chuyển sang mô hình Randles. Mô hình này, được mô tả trong Hình 1, tích hợp R1, R2, cùng với C. Cụ thể, R1 đại diện cho điện trở trong, trong khi R2 tương ứng với điện trở truyền điện tích. Ngoài ra, C biểu thị tụ điện hai lớp. Đáng chú ý, mô hình Randles thường loại trừ điện kháng cảm ứng, vì tác động của nó đến hiệu suất pin, đặc biệt là ở tần số thấp hơn, là rất nhỏ.
Hình 1: Mô hình Randles của ắc quy axit chì
So sánh nội trở và trở kháng
Để làm rõ, một so sánh chi tiết về điện trở trong và trở kháng được trình bày dưới đây.
Khía cạnh của tài sản điện |
Nội kháng (R) |
Trở kháng (Z) |
Ứng dụng mạch |
Được sử dụng chủ yếu trong các mạch hoạt động bằng dòng điện một chiều (DC). |
Chủ yếu được sử dụng trong các mạch được thiết kế cho dòng điện xoay chiều (AC). |
Sự hiện diện của mạch |
Có thể quan sát được trong cả mạch điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC). |
Dành riêng cho mạch điện xoay chiều (AC), không có ở DC. |
Nguồn gốc |
Bắt nguồn từ các yếu tố cản trở dòng điện. |
Phát sinh từ sự kết hợp của các yếu tố chống lại và phản ứng với dòng điện. |
Biểu thức số |
Được biểu thị bằng số thực xác định, ví dụ: 5,3 ohms. |
Thể hiện thông qua cả số thực và thành phần ảo, ví dụ bằng 'R + ik'. |
Sự phụ thuộc tần số |
Giá trị của nó không đổi bất kể tần số của dòng điện một chiều. |
Giá trị của nó dao động theo tần số thay đổi của dòng điện xoay chiều. |
Đặc điểm pha |
Không thể hiện bất kỳ thuộc tính góc pha hoặc cường độ nào. |
Đặc trưng bởi cả góc pha và cường độ xác định. |
Hành vi trong một trường điện từ |
Chỉ thể hiện sự tiêu tán năng lượng khi tiếp xúc với trường điện từ. |
Thể hiện cả khả năng tiêu tán năng lượng và khả năng lưu trữ năng lượng trong trường điện từ. |
Độ chính xác trong đo điện trở trong của pin
Là nhà cung cấp giải pháp chuyên giám sát và quản lý ắc quy dự phòng, Sự nhấn mạnh của DFUN vào phép đo điện trở trong của pin phù hợp với thông lệ đã được thiết lập trong ngành, lấy cảm hứng từ các thiết bị được chấp nhận rộng rãi như Fluke hoặc Hioki. Tận dụng các phương pháp tương tự như các thiết bị này, nổi tiếng về độ chính xác và được khách hàng chấp nhận rộng rãi, chúng tôi tuân thủ các tiêu chuẩn như IEE1491-2012 và IEE1188.
IEE1491-2012 hướng dẫn chúng ta hiểu điện trở trong như một tham số động, đòi hỏi phải theo dõi liên tục để đánh giá độ lệch so với đường cơ sở. Trong khi đó, tiêu chuẩn IEE1188 đặt ra ngưỡng hành động, khuyến cáo rằng nếu điện trở trong vượt quá 20% dòng tiêu chuẩn thì pin nên được xem xét thay thế hoặc phải thực hiện chu kỳ sâu và sạc lại.
Xuất phát từ những nguyên tắc này, phương pháp đo điện trở trong của chúng tôi bao gồm việc đưa pin vào tần số và dòng điện cố định, sau đó là lấy mẫu điện áp. Quá trình xử lý tiếp theo, bao gồm chỉnh lưu và lọc thông qua mạch khuếch đại hoạt động, mang lại phép đo chính xác điện trở trong. Nhanh chóng đáng kể, phương pháp này thường kết thúc trong vòng 100 mili giây, có phạm vi chính xác đáng ngưỡng mộ từ 1% đến 2%.
Tóm lại, độ chính xác trong phép đo điện trở trong đảm bảo giám sát pin hiệu quả, góp phần kéo dài tuổi thọ của pin. Hướng dẫn này nhằm mục đích hỗ trợ những người gặp khó khăn trong việc phân biệt giữa điện trở trong và trở kháng, tạo điều kiện hiểu biết sâu sắc về các đặc tính điện này. Để có thông tin và hiểu biết toàn diện hơn, bạn có thể khám phá các tài nguyên bổ sung từ Công nghệ DFUN.
