Vnitřní odpor je odpor mezi dvěma konci vodiče. Je to odpor baterie vůči proudu. Tuto hodnotu lze měřit ohmmetrem, což je zařízení, které měří elektrický odpor.
Měří se multimetrem v ohmech, kde 1000 se rovná 1 ohmu. Čím vyšší je vnitřní odpor, tím více energie je potřeba k pohybu elektronů skrz něj, a čím nižší je vnitřní odpor, tím lépe baterie drží náboj a poskytuje vyšší rychlost vybíjení.
Při měření vnitřního odporu pomocí ohmmetru budete potřebovat dva vodiče připojené ke kladnému a zápornému pólu baterie.
Dále byste měli zkontrolovat odpor mezi těmito dvěma vodiči v různých bodech baterie. Čím vyšší je naměřená hodnota, tím větší je odpor v dané části baterie. Pokud máte vysokou hodnotu, znamená to, že v dané části baterie je velký vnitřní odpor a bude mít problém dodat dostatek energie pro správný provoz vašeho auta nebo nákladního vozu.
Vnitřní odpor baterie je důležitým faktorem ovlivňujícím její výkon. Vnitřní odpor baterie je měřítkem její schopnosti vést elektrický proud. Používá se k určení, jak rychle a efektivně může baterie dodávat proud do zátěže.
Vnitřní odpor baterie se také nazývá „samovybíjení“ nebo „samoindukčnost“, protože ukazuje, kolik elektřiny baterie ztratí za určitou dobu. Vnější odpor je odpor mezi vnější stranou baterie a tím, čím prochází (například nábojem). Vnitřní odpor ukazuje, kolik energie se v baterii rozptýlí jako teplo, což může být významné, pokud baterie nejsou plně nabité nebo jsou vybité.
Nízkoteplotní LiFePO3.2 baterie 20V 4A -40℃ 3C Kapacita vybíjení ≥70% Teplota nabíjení: -20~45℃ Teplota vybíjení: -40~+55℃ projít akupunkturním testem -40℃ maximální rychlost vybíjení: 3C
Jaký je vnitřní odpor baterie?
Vnitřní odpor článku je odpor elektrod vůči elektrolytu článku. Vnitřní odpor je měřítkem toho, kolik energie se ztrácí v obvodu, například v baterii. Vnitřní odpor baterie nebo jiného elektrického zařízení je odpor vůči proudu protékajícímu tímto zařízením. Vnitřní odpor baterie nebo jiného elektrického zařízení je odpor vůči proudu protékajícímu tímto zařízením.
Vnitřní odpor lze vypočítat vydělením celkové sériové kombinace vnitřních a vnějších odporů proudem, který jimi protéká. Záporné číslo značí zvýšení úbytku napětí, a tedy nižší výstupní napětí, zatímco kladné číslo značí zvýšení odběru proudu, a tedy vyšší výstupní napětí.
Vnitřní odpor můžete také měřit multimetrem nebo ohmmetrem. Ohmmetry jsou levné a široce dostupné, ale neměří skutečný vnitřní odpor; měří pouze zdánlivý vnitřní odpor. Měřič skutečného odklonu vám poskytne hodnoty zdánlivého i skutečného vnitřního odporu, které můžete použít k porovnání dvou různých zařízení.
Vnitřní odpor prvku lze odhadnout měřením jeho napětí při různých proudech a následným vydělením hustotou proudu. Vzorec pro výpočet vnitřního odporu je:
R = (I2/I1) * 100, kde I1 je proud procházející ideální diodou, když je zapojena přes otevřený obvod, a I2 je proud procházející diodou, když je zapojena přes zkrat. Jednotkou jsou ohmy na volt (Ω/V).
Vnitřní odpor se nemění při nabíjení nebo vybíjení baterie. Mění se pouze při změně teploty, při používání baterie s různým zatížením nebo po dlouhodobém používání a vybíjení.
nízká teplota odolná polymerová baterie do notebooku s vysokou hustotou energie Specifikace baterie: 11,1V 7800mAh -40℃ Kapacita vybíjení 0,2C ≥80% Prachotěsné, odolné proti pádu, antikorozní, antielektromagnetické
Jak změřit vnitřní odpor článku?
Vnitřní odpor je odpor, který má článek, když je plně nabitý. To je důležité vědět, protože baterie s příliš velkým vnitřním odporem bude mít potíže s udržením plného nabití.
Vnitřní odpor baterie se obvykle měří v miliohmech (mΩ). Typický NiMH článek má při plném nabití vnitřní odpor přibližně 1 mΩ, což je poměrně nízké číslo.
Když nabíjíte NiMH článek vyšším proudem, napětí na jeho svorkách se zvyšuje a vnitřní odpor se snižuje. V důsledku toho se z článku odebírá více energie a z jeho povrchu se odstraňuje více elektronů. Tento proces může pokračovat, dokud baterie nedosáhne stavu úplného vybití (Vin = 0 V).
Dobrým způsobem, jak zkontrolovat, zda je baterie přebitá nebo nedobitá, je změřit její vnitřní odpor, když ještě není plně nabitá nebo vybitá (měl by být menší než 1 mOhm).
Pro měření vnitřního odporu musíte použít multimetr nebo jiné zařízení, které zobrazuje nejen volty, ale i ohmy.
Krok 1
Připojte červený vodič multimetru k jedné straně baterie a černý vodič k druhé straně.
Krok 2
Nastavte multimetr tak, aby měřil odpor místo napětí. Pokud nevíte, na jakou hodnotu ho máte nastavit, zeptejte se před provedením tohoto kroku dospělého.
Krok 3
Stiskněte a podržte obě tlačítka na multimetru, dokud se na něm nezobrazí 0 ohmů (může to trvat několik sekund). To znamená, že žádným vodičem neprotéká žádný proud!
Jak změřit vnitřní odpor baterie pomocí potenciometru?
Vnitřní odpor baterie je odpor mezi svorkami a deskou. Čím vyšší je tato hodnota, tím menší proud jí protéká, což znamená, že se ztrácí více energie. Například baterie s vnitřním odporem 1 ohm má vyšší výkon než baterie s vnitřním odporem 0,1 ohmu.
Pro měření vnitřního odporu baterie pomocí potenciometru je třeba propojit dva vodiče mezi svorky a uzemněním. Jeden vodič by měl být připojen ke svorce 1 a druhý ke svorce 2. Poté připojte potenciometr (proměnný rezistor) k druhému konci těchto vodičů.
Napětí na potenciometru závisí na jeho poloze, a proto udává, kolik napětí jím protéká, když ho otočíte nahoru nebo dolů. Čím vyšší je tato hodnota, tím menší proud jím protéká, což znamená, že se ztrácí více energie. Například baterie s vnitřním odporem 1 ohm má větší výkon než baterie s vnitřním odporem 0,1 ohmu.
- Předchozí článek： Jak uhasit požár lithiové baterie – metoda, voda a kyslík
- Další článek： Jak odečíst nabíječku: měřič a čísla
Kalkulačka vnitřního odporu baterie nebo akumulátoru
Kalkulačka určuje vnitřní odpor baterie úbytkem napětí na zatěžovacím odporu se známým odporem, napětím naprázdno nebo proudem tekoucím v zatěžovacím obvodu.
Příklad 1: Vypočítejte vnitřní odpor lithiové polymerové (Li-PO) baterie, je-li její napětí naprázdno 3,90 V a její napětí na 10ohmovém zatěžovacím odporu je 3,89 V. Níže naleznete pět dalších příkladů.
Napětí baterie bez zátěže
UNL
Vnitřní odpor baterie
RI
Odolnost proti zatížení
RL
Pokles napětí na odporu zátěže
UL
Obvodový proud
I
Sdílejte odkaz na tuto kalkulačku včetně vstupních parametrů
Pro výpočet zadejte hodnoty do libovolných tří z pěti polí a klikněte Spočítat. Výjimka: při zadávání pouze parametrů zatížení RL, UL и I nelze vypočítat parametry baterie UNL и RI, takže se neprovádějí žádné výpočty.
Definice a vzorce
Podle Thevenin-Helmholtzovy věty lze jakýkoli lineární obvod s libovolným počtem zdrojů napětí (například šest baterií zapojených do série v autobaterii) nahradit zdrojem emf (ℰ) nebo ekvivalentní zdroj napětí bez zátěže UNLzapojen do série s vnitřním odporem RI nebo impedance ZI. V důsledku použití napětí UNL na vnější zatížení s odporem RL teče v něm proud I.
Proud dodávaný do baterie zátěží je určen odporem zátěže a zároveň je tento proud omezen vnitřním odporem baterie. Vnitřní odpor baterie se skládá z odporu elektrod (například desek), aktivní hmoty a elektrolytu.
Olověné akumulátory mají velmi nízký vnitřní odpor (obvykle asi 0,01 ohmů) – proto mohou dodávat vysoký proud potřebný k nastartování motoru. Vnitřní odpor olověných baterií je tak nízký, protože každý článek baterie má záporné a kladné desky zapojené paralelně. Kromě toho je vzdálenost mezi zápornými a kladnými deskami velmi malá, a proto je také velmi malá tloušťka vrstvy elektrolytu mezi nimi, což vede k ještě většímu snížení vnitřního odporu. Pokud baterie dodává velké množství proudu, teplo se rozptyluje přes tento vnitřní odpor – a v důsledku toho se baterie zahřívá.
Vnitřní odpor baterie lze vypočítat na základě znalosti jejího napětí naprázdno UNL (NL – z angl. no load – no load), napětí měřené na zátěži UL (L – z anglického load – load) a zátěžovou odolností RL. Naměřené napětí naprázdno je ekvivalentní elektromotorické síle (EMF) baterie.
Zatěžovacím rezistorem protéká proud
Pokles napětí na vnitřním odporu:
Kompletní vzorec pro stanovení vnitřního odporu je:
Vnitřní odpor baterie lze také vypočítat z proudu v zátěžovém odporu IL, napětí baterie bez zátěže UNL a odolnost proti zatížení RL.
Napětí zátěžového odporu
Pokles napětí na vnitřním odporu:
Úplný vzorec pro tuto metodu výpočtu je:
Měření vnitřního odporu baterie
Jak jsme již uvedli, k určení vnitřního odporu potřebujete tři počáteční hodnoty:
- napětí bez zátěže UNL, napětí měřené na zátěži UL a odolnost proti zatížení RL.
- proud v odporu zátěže IL, napětí baterie bez zátěže UNL a odolnost proti zatížení RL.
Pro správné určení vnitřního odporu je nutné provést několik měření s různými odpory. Je třeba také poznamenat, že vnitřní odpor se mění se změnami teploty a závisí také na životnosti baterie a dalších faktorech. Vaše měření je tedy pouze odhad a nic takového jako přesný vnitřní odpor v zásadě neexistuje, protože jej nelze přesně změřit.
Vnitřní odpor baterie ovlivňuje několik faktorů, zejména kapacita baterie, elektrochemická reakce, která v ní probíhá, počet článků, životnost baterie, teplota a režim (rychlost vybíjení). Více o bateriích a dalších zdrojích energie se můžete dozvědět v našich kalkulátorech baterií pro drony a lithium-polymerové baterie.
K měření napětí na zátěži připojené k baterii Voltmetr je připojen paralelně se zátěží na svorky baterie. Pokud je odpor zátěže mnohem menší než vnitřní odpor voltmetru, ukazuje to poměrně přesný výsledek.
K měření proud dodávaný baterií do zátěže, ampérmetr je připojen k otevřenému obvodu mezi zátěží a baterií, jak je znázorněno na obrázku výše. Pokud je vnitřní odpor ampérmetru relativně malý ve srovnání s odporem zátěže, lze měření považovat za poměrně přesné.
Samozřejmě teoreticky i prakticky (např. u manganzinkového článku) je docela dobře možné měřit zkratový proud baterie přímou metodou, zkratováním baterie ampérmetrem. Pokud je však baterie schopna dodávat významný proud, může se při zkratu přehřát nebo dokonce vznítit. Lithium-iontové baterie mohou dokonce explodovat, pokud jsou jejich svorky zkratovány. Proto je proud téměř vždy měřen, když je baterie připojena k normální zátěži.
K měření napětí baterie bez zátěže voltmetr je připojen ke svorkám baterie bez připojení zátěže. Pokud je vnitřní odpor voltmetru mnohem vyšší než vnitřní odpor baterie, pak lze předpokládat, že napětí naprázdno bude naměřeno poměrně přesně.
Musíte také měřit odolnost proti zatížení, pokud není použit přesný odpor. Pamatujte, že pokud se zatěžovací odpor velmi zahřeje, jeho odpor se zvýší, takže měření proudu baterie by mělo být provedeno rychle.
Po dokončení všech měření můžete jejich výsledky vložit do naší kalkulačky a získat hodnotu vnitřního odporu baterie. K dispozici jsou samozřejmě interní měřiče odporu baterie a měřit jej dokážou i nabíječky s pokročilými možnostmi.
Pro dokreslení je třeba poznamenat, že každá baterie má celou řadu vnitřních odporů a k jejich měření se často používá složitý obvod napájený zdrojem střídavého proudu s frekvencí od několika hertzů do několika kilohertzů. Vnitřní odpor je obvykle charakterizován grafy jeho závislosti na různých faktorech.
Příklady výpočtu
Příklad 2. Baterie s EMF ℰ = 14,5 V dodává 25 W výkonu do externího zatěžovacího odporu. Napětí na svorkách baterie je 11,9 V. Určete vnitřní odpor baterie. Tip: Použijte naši kalkulačku Ohmových zákonů k určení proudu protékajícího zatěžovacím rezistorem. Poté použijte tuto kalkulačku k určení vnitřního odporu.
Příklad 3. Žárovka s odporem 4 ohmy je připojena k baterii s vnitřním odporem 0,15 ohmů. Voltmetr připojený ke svorkám baterie ukazuje 11,5 V. Co je EMF ℰ baterie?
Příklad 4. Dvě 55wattové halogenové žárovky instalované ve světlometech nákladního vozidla jsou zapojeny paralelně a připojeny ke svorkám baterie s vnitřním odporem 0,02 ohmu. Napětí na svorkách baterie je 23,6 V. Jaké je emf ℰ baterie? Tip: K určení odporu horkých trubic použijte naši kalkulačku stejnosměrného výkonu. Pak použijte naši kalkulačku paralelního odporu k určení odporu dvou paralelně zapojených lamp. Nakonec zadejte získaná data do této kalkulačky pro určení emf baterie.
Příklad 5. Určete zkratový proud 12voltové autobaterie s emf ℰ = 13,5 V a vnitřní odpor 0,04 Ohm. Tip: 12V je jmenovité napětí baterie a ve výpočtech se nepoužívá.
Příklad 6. Baterie s EMF ℰ = 1,5 V se zkratuje reálným ampérmetrem s vnitřním odporem 0,02 ohmů, který ukazuje proud 2,7 A. Určete vnitřní odpor baterie a ztrátový výkon baterií. Tip: Nejprve pomocí této kalkulačky zjistěte vnitřní odpor baterie a poté použijte naši kalkulačku stejnosměrného napájení k určení energie rozptýlené baterií.
Příklad 7. Řídicí panel startu modelové rakety odpálí raketový motor zahřátím drátu zapalovacího nichromu. Dálkový ovladač je napájen čtyřmi 1,5 V AA bateriemi zapojenými do série Každá baterie má vnitřní odpor 200 mOhm. Odpor dvou zapalovačů je 0,7 Ohm a 3 Ohm. Určete proud zapalovačem s odporem 0.7 ohmů a zapalovačem s odporem 3 ohmy. Tip: Napětí čtyř baterií zapojených do série je 1.5 × 4 = 6 V a jejich celkový vnitřní odpor je 200 × 4 = 0.8 Ω.
