La resistencia interna es la oposición proporcionada al flujo de corriente por las celdas y las baterías. Resulta en la producción de calor. Ohms es una unidad para medir la resistencia interna.
Existen varias fórmulas para determinar la resistencia interna. Podemos encontrar respuestas a cualquier pregunta si se nos proporcionan los datos. Por ejemplo, para encontrar la resistencia interna usamos esta fórmula:
e = yo (r + r)
En esta fórmula, e es la FEM o fuerza electromotriz que se mide en ohmios, I es la corriente que se mide en amperios (A) y R es la resistencia de carga, mientras que r es la resistencia interna. Ohmios es la unidad de medida de la resistencia interna.
Él fórmula proporcionado anteriormente se reorganiza en este formulario,
V se denota como la diferencia de potencial aplicada a través de la celda e I representa la corriente que fluye a través de la celda.
Nota: La fuerza electromotriz (fem) siempre es mayor que la diferencia de potencial (V) de la celda.
Así, conocer algunos de los parámetros nos lleva a encontrar otros. Abordaré muchos problemas prácticos en este artículo, que te ayudarán a conocer el uso de la física en nuestra vida diaria y las formas de calcular los parámetros junto con fórmulas y descripciones. Quédate conmigo hasta el final.
En un circuito abierto, la diferencia de potencial entre los terminales de la batería es de 2,2 voltios. La diferencia de potencial se reduce a 1,8 voltios cuando se conecta a través de una resistencia de 5 ohmios. ¿Qué es exactamente la resistencia interna?
Este es un circuito abierto. La resistencia interna de la batería no tiene caída de voltaje en un circuito abierto. Cuando se forma un circuito cerrado, la corriente fluye a través de la resistencia interna, provocando una caída de voltaje y reduciendo el voltaje a través de la batería.
En este caso, debe identificar la resistencia interna. Mide el voltaje a través del circuito a medida que se abre y se cierra, así como la resistencia de carga. Para resolver este problema, primero, debemos recopilar los datos que se proporcionan en la declaración y luego predecir qué se debe calcular.
Datos: diferencia de potencial V = 2,2 voltios, resistencia de carga Resistencia = 5 ohmios, la caída de la diferencia de potencial es de 1,8 voltios,
Encuentre la resistencia interna.
Para encontrar eso, necesitamos resolver los siguientes pasos.
Primero, necesitamos encontrar la corriente de carga como,
I = V/R entonces, 1.8/5 = 0.36A
Luego, encuentre la caída de voltaje de la resistencia interna de la batería:
2,2 V-1,8 V = 0,4 V
Entonces, conociendo la corriente y el voltaje de la resistencia interna:
R=V/I, 0,4/0,36 da 1,1 ohmios
Por lo tanto, la resistencia interna es de 1,1 ohmios.
En un circuito abierto, la diferencia de potencial entre los terminales de una celda es de 2,2 voltios. La diferencia de potencial entre terminales es de 1,8 voltios con una resistencia de 5 ohmios entre los terminales de la celda. ¿Cuál será la resistencia interna de la celda?
Esta es una pregunta simple sobre dos resistencias conectadas en serie a través de una fuente de 2,2 V, una de las cuales es de 5 ohmios. Entonces, la pregunta es, ¿cuál es la otra resistencia en la combinación en serie, la resistencia interna de la batería?
Esto es increíblemente simple. Primero, dibuje una celda de 2.2 voltios, luego una R (resistencia interna), una resistencia externa de 5 ohmios y finalmente regrese a la fuente.
A través de 5 ohmios, hay una caída de 1,8 voltios.
¿Qué es exactamente la resistencia interna si la corriente que fluye a través de ella es I = 1,8/5 amperios = 0,36 A?
Echémosle un vistazo,
R = E / I, por lo tanto (2,2 – 1,8)V / 0,36A
= 0,4 / 0,36 y equivale a 1,111 ohmios
Aquí la resistencia interna es de 1,11 ohmios.
Hay formas alternativas de resolver esta pregunta, tales como:
Cuando la celda está conectada a 5 ohmios, la corriente que fluye a través del circuito es I = 2.2/(5+r) A. Donde r es la resistencia interna de la celda. La caída de voltaje a través de una resistencia de 5 ohmios es
5×2,2/(5+r)=2,2–1,8 y
11=2+0.4r,
entonces r=9/.4 ohmios.
Un circuito cerrado proporciona corriente y conductancia
La tercera y la forma más precisa de resolver esto es,
- La caída de tensión en la resistencia interna es igual a 2,2 – 1,8 = 0,4 V.
Corriente a través de la resistencia de 5 ohmios = 1,85 = 0,36 A
Cuando dos resistencias están conectadas en serie, la misma corriente fluirá a través de ellas.
IR=0.40.36=1.11Ω
Creo que ahora ya sabes, cómo calcular las pilas’ interno resistencia.
Considere dos focos, uno de 50 W y el otro de 75 W, ambos de 120 V. ¿Cuál foco es el más resistente? ¿Qué bombilla tiene la corriente más alta?
La corriente debe ser mayor para operar a mayor potencia con el mismo voltaje. Debido a que la corriente es inversamente proporcional a la resistencia, una bombilla con un mayor vataje tiene una menor resistencia.
Al observar la ecuación que conecta la corriente de potencia y la resistencia, se puede llegar a la misma conclusión:
P=U2/R
Al medir la resistencia de una bombilla incandescente, hay que tener cuidado: cambiará significativamente cuando el filamento está frío en comparación con cuando está caliente. Cuando una bombilla incandescente está fría, se corta casi por completo en comparación con cuando está caliente.
Cuanto menor sea la resistencia, mayor será el consumo de energía (para un voltaje igual). Debido a la menor resistencia, puede fluir más corriente para la misma presión eléctrica (voltaje)
Haciendo uso de la fórmula Potencia = V2 / R
Para la bombilla de 50W, R=V2/P = 1202/50 = 288 Ohmios.
I=P/V = 50/120 = 0,417 amperios consumidos por una bombilla de 50 vatios.
Para la bombilla de 75w, R=V2/P = 1202 / 75 = 192 ohmios.
I=P/V = 75/120 = 0,625 amperios son consumidos por una bombilla de 75 vatios.
La resistencia de la bombilla de 50w es la más alta.
La mayor corriente la lleva la bombilla de 75w.
La ecuación de Einstein es la principal innovación de la física.
Se conectó una batería de 12 voltios a una carga de 10 ohmios. La corriente extraída fue de 1,18 amperios. ¿Cuál era la resistencia interna de la batería?
Para comenzar, debe suponer que el voltaje de la batería o EMF es exactamente 12V. Ahora puede resolver la resistencia interna usando la Ley de Ohm.
Rtotal = 12 V / 1,18 A = 10,17 ohmios Rtotal = V/I = 12 V / 1,18 A = 10,17 ohmios
Total – Rcarga = 10,17 ohmios – 10 ohmios = 0,017 ohmios
La potencia disipada por una carga de resistencia conocida conectada a través de una diferencia de potencial conocida se puede calcular mediante… Durante un minuto, una batería de 10 V proporciona una carga resistiva de 10 ohmios. ¿Qué es exactamente? La batería de 24 voltios tiene una resistencia interna de 1 ohm en el circuito que se muestra y el amperímetro indica una corriente de 12 A.
O puedes hacerlo de esta manera
La respuesta a esta pregunta se puede encontrar directamente en de ohmios Ley.
De acuerdo con la Ley de Ohm, se puede calcular el voltaje, la resistencia y la corriente en un circuito conectado en serie.
V=I⋅R
donde V denota voltaje, I denota corriente y R denota resistencia
También sabemos que podemos calcular la resistencia total en un circuito conectado en serie simplemente sumando todos los ohmios que encontramos en el camino. En este caso, tenemos la resistencia externa (etiquetada como R) y la resistencia interna de la batería (que etiquetaremos como r).
Como ahora conocemos el voltaje (12 V), la corriente (1,18 A) y la resistencia externa (10), podemos resolver la siguiente ecuación:
Yo⋅(R+r)=V
R+r=VI
r=VI−R
Sustituyendo números reales por nuestras variables:
r=121.18−10≈0.1695Ω
Mira el video sobre Electricidad Básica y sus elementos
La diferencia de potencial entre los terminales de una batería es de 12 voltios cuando se conecta a una resistencia externa de 20 ohmios y de 13,5 voltios cuando se conecta a una resistencia externa de 45 ohmios. ¿Cuáles son la fem y la resistencia interna de la batería?
Sea E la FEM de la batería y R la resistencia interna de la batería, entonces para 20 ohmios la corriente es 12/20= 0.6A y para 45 ohmios la corriente es 13.5/45= 0.3A, entonces la primera condición es 0.6 R+12=E y la segunda condición 0.3R+13.5=E, resolviendo así R= 5 ohmios y E= 15v.
E=15V
r=5 ohmios
Así es como podría hacerlo:
Determine la corriente para cada circuito,
I1=0.6[A] y I2=0,3[A]
Escribe una ecuación para cada circuito usando la ecuación U=EI*r. Habrá dos ecuaciones y dos variables.
Calcula E.
Para encontrar r, reemplaza el valor resuelto de E en cualquiera de las ecuaciones.
La física tiene que ver con los circuitos eléctricos.
Cuando la corriente es de 1,5 A, la PD de una batería es de 10 V, y cuando la corriente es de 2,5 A, la PD es de 8 V. ¿Cuál es la resistencia interna de la batería?
Según el enunciado del problema,
Vbat – Ix Ri = Pd
y se supone que
10 = Vbat – 1.5*Ri (Ecuación 1)
y
8 = Vbat – 2.5*Ri (Ecuación 2)
Tenemos dos ecuaciones algebraicas lineales de primer orden con dos cantidades desconocidas, que podemos resolver con bastante facilidad por sustitución. La ecuación 1 se reordena para dar
Vbat = 10 multiplicado por 1,5*Ri
y sustituyéndolo en la Ecuación 2 se obtiene
8 = (10 + 1,5Ri) menos 2,5Ri
Por lo tanto
8 + (1,5–2,5) = 10
Entonces, para determinar Ri,
-2 es igual a -Ri
resultando en Ri = 2 ohmios
Vea el video sobre cómo averiguar la resistencia interna y la fem de una celda
¿Cuál es la diferencia entre vatios y voltios?
Un voltio es una unidad de energía potencial. Indica cuánta energía puede proporcionar una unidad de corriente, mientras que un amperio es una unidad para medir la corriente. Nos habla del número de electrones que fluyen por segundo.
Un vatio es una unidad de potencia que te dice cuánta energía se usa por unidad de tiempo. Un vatio es la cantidad de energía proporcionada por un suministro de un voltio cuando fluye un amperio de corriente: 1 V 1 A es igual a 1 W
Para calcular la cantidad de energía utilizada, multiplique los vatios por el tiempo. El kilovatio-hora (kWh) es una unidad estándar de energía que es 1000 veces la cantidad de energía consumida cuando se usa un vatio de potencia durante una hora.
Creo que está bastante familiarizado con los vatios y los voltios y sus diferencias.
Aquí hay una tabla que muestra las unidades eléctricas estándar de medidas junto con sus símbolos.
Parámetro eléctrico Unidad de medida SI Símbolo Descripción Voltaje Volt V o UE Unidad para medir Potencial eléctrico
V=I x RCurrentAmpereI o iUnit para medir la corriente eléctrica
I = V/RRresistenciaOhmsR, ΩUnidad de resistencia DC
R=V/IPowerWattsWLa unidad de medida de potencia
P = V × I ConductanciaSiemenG o ℧El inverso de la resistencia
G= 1/RChargeCoulombQUnidad para medir la carga eléctrica
Q=C x VEstándar Internacional Unidades para medir valores de corriente eléctrica
Pensamientos finales
La resistencia interna es la resistencia al flujo de corriente que se proporciona a través de celdas y baterías. Esta resistencia da como resultado la generación de calor también. Varios parámetros de la corriente eléctrica nos ayudan a encontrar otros parámetros desconocidos.
Diferentes problemas de práctica nos llevan a una mejor comprensión de estos parámetros. Anteriormente se han abordado diferentes problemas que nos han ayudado a encontrar las fuerzas electromotrices (fem), la resistencia interna y también la corriente.
La física no es solo comprensión; es una ciencia de los parámetros físicos de nuestra vida diaria. Incluye corriente, conductancia y varias leyes de la física también.
Todo lo que necesita saber es practicar estos problemas y memorizar las fórmulas para superar sus exámenes y cualquier problema numérico que encuentre en su vida.
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