Rb kiszámolása akksihoz?

Az akkumulátor egy ideális feszültséggenerátorból és a vele sorosan kapcsolt Rb belső ellenállásból áll. Amikor Rt terhelő ellenállással terheled, akkor ez a két ellenállás sorosan kapcsolódik (Rb+Rt) az ideális feszültséggenerátorra. Az akkumulátor belső ellenállását például a következő két módon tudod meghatározni. Mindkét esetben le kell mérni az akkumulátor üresjárási feszültségét (Uo).

1.

Az egyik izzólámpát rákapcsolod az akkumulátorra, megméred a rajta folyó áramot (I) és az akkumulátor kapocsfeszültségét (Uk), ez utóbbi a terhelés miatt kisebb lesz az üresjárási feszültségnél. A belső ellenállásra az üresjárási- és a kapocsfeszültség különbsége kerül és a mért áram folyik rajta. Ennek alapján a belső ellenállás:

Rb=(Uo–Uk)/I

2.

Kiszámítod az izzólámpa ellenállását:

Rt=Un²/P (Un az izzólámpa névleges feszültsége)

Az áram a soros kapcsolás miatt mindkét ellenálláson azonos:

I=Uk/Rt=(Uo–Uk)/Rb

Ebből kifejezed a belső ellenállást:

Rb=Rt(Uo–Uk)/Uk=Rt(Uo/Uk–1)

Az első megoldás talán jobb, bár, ahhoz áramot is kell mérni. Azért jobb, mert az izzólámpa ellenállása függ a rákapcsolt feszültségtől. Ha nem pontosan 12 V kerül rá, akkor a feszültségből és teljesítményből számított ellenállástól a valóságos ellenállás többé-kevésbé el fog térni.

Egy példa, az akkumulátor üresjárási feszültsége Uo=12,2 V. Rákapcsoljuk a 12 V, 60 W-os izzólámpát, ekkor a kapocsfeszültség lecsökken Uk=12 V-ra, az ampermérő pedig I=5 A-t mutat. A belső ellenállás az első módszerrel számolva:

Rb=(Uo–Uk)/I=(12,2–12)/5=0,04 Ω=40 mΩ

A második módszerrel számolva:

Rt=Un²/P=12²/60=2,4 Ω

Rb=Rt(Uo/Uk–1)=2,4(12,2/12–1)=0,04 Ω=40 mΩ

Lehetőleg úgy kell megválasztani a terhelést, hogy értékelhető nagyságú legyen az üresjárási és a terhelt feszültség közötti eltérés.

Van még két lehetőség, de ennek az akkumulátornál csak elvi jelentősége van. A belső ellenállás az üresjárási feszültség és a rövidrezárási áram hányadosa:

Rb=Uo/Iz

A másik, ha az akkumulátor terhelő ellenállását változtatva lesz egy olyan érték, amikor a kapocsfeszültség az üresjárási feszültség felére csökken. Ekkor az akkumulátorra csatlakoztatott terhelő ellenállás éppen egyenlő a belső ellenállással.

Ezek viszont a gyakorlatban nem alkalmazhatók, mert egy akkumulátort nem szabad annyira leterhelni, hogy a kapocsfeszültsége a felére csökkenjen, rövidrezárni meg pláne nem szabad.