Resistencia interna de una batería:cómo medirla

Batería

¿Está lidiando con proyectos que funcionan con baterías y necesita saber acerca de la resistencia interna de una batería? Entonces estás leyendo el artículo correcto.

Todas las baterías tienen un cierto nivel de resistencia al flujo de corriente. Curiosamente, esta oposición es lo que llamamos resistencia interna.

Además, las baterías no pueden durar para siempre y su resistencia interna puede cambiar con el tiempo. Entonces, lo que tienes que hacer es medir la resistencia interna de cualquier batería antes de usarla en tu circuito.

Espera si no sabes cómo hacer estas medidas. Aprenderás todo sobre esto en esta publicación.

La definición de resistencia interna

Modelo de resistencia interna

La resistencia es un concepto familiar en ingeniería. Además, la resistencia interna ocurre cuando un objeto se opone al nivel de corriente que fluye dentro de un conductor, lo que da como resultado la generación de calor.

Curiosamente, las celdas de la batería ofrecen algún tipo de resistencia al flujo de corriente. Dado que las baterías no tienen conductores eléctricos perfectos, encontrar una batería con resistencia interna cero puede ser complicado.

Además, la resistencia interna de la batería es como el guardián de esa batería. Por lo tanto, cuanto menor sea la resistencia interna, menos restricciones encontrará al usar esa batería.

Si tiene una resistencia interna alta, la batería se sobrecalentará y experimentará una caída de voltaje.

¿Cómo funciona una batería?

Las baterías vienen con dos terminales creados con diferentes metales y un electrolito entre los terminales. Los electrolitos son soluciones químicas que permiten el flujo de electrones. En otras palabras, los electrolitos son conductores eléctricos.

Terminal de batería

Además, los electrolitos también reaccionan con el metal y los mantienen en sus respectivos iones. Una terminal de la batería es un cátodo, generalmente un óxido de metal con muchas cargas positivas. O iones metálicos con cero o pocos electrones.

El segundo terminal de la batería es el ánodo, generalmente de metal con muchas cargas negativas. O iones metálicos con un desbordamiento de electrones.

Ahora, la reacción química del electrolito oxida el cátodo, lo que le permite perder electrones. Estos electrones luego viajan a través del circuito antes de llegar al ánodo.

Además, la batería convierte la energía química en energía eléctrica hasta que se queda sin reactivos. Por lo tanto, la batería muere. Pero puede obtener más reactivos a través de energía eléctrica externa que se convierte en energía química.

En otras palabras, recarga la batería descargada y le permite repetir el proceso de convertir la energía química almacenada en energía eléctrica.

Carga de la batería

Medición de la resistencia interna de una batería:la forma ideal

La medición de la resistencia interna implica obtener algunos componentes como:

• Batería nueva (preferiblemente pilas AA)

Pilas AA

• Resistencia

Resistencia

• Voltímetro

Voltímetro

Pasos

1. Primero, conecte el voltímetro y las baterías haciendo clic en el voltímetro en los terminales de la batería. Conecte el terminal rojo del voltímetro al cátodo de la batería y el terminal negro al ánodo de la batería.

1. Tenga en cuenta las medidas que obtiene de su voltímetro a 1500 voltios. La carga de voltaje del voltímetro provisto depende de su tipo de batería. Obtiene las lecturas debido al voltaje de circuito abierto (VOC) o simplemente sin agregar ninguna carga al circuito.

1. Luego, agregue su resistencia a la batería y vuelva a conectar su voltímetro. Debería ser testigo de una caída de voltaje debido a la resistencia interna de la batería.

1. Además, tenga en cuenta las medidas de su voltímetro a 1,446 voltios después de agregar la resistencia. Dado que hay una caída de voltaje, debe obtener un valor menor que sus mediciones iniciales. Por lo tanto, puede medir la resistencia interna de la batería usando los valores que obtuvo del VOC (voltaje de circuito abierto) y el voltaje de la batería cuando se conecta a una carga, en este caso, una resistencia.

1. A continuación, puede usar la fórmula de la ley de voltaje de Kirchhoff y la fórmula de la ley de Ohm para medir la resistencia interna de su batería. Primero, usaremos el valor obtenido después de conectar una carga para calcular la cantidad de corriente que fluye hacia el circuito:

Dónde:

V es voltaje

R es resistencia

Soy actual

VL es el voltaje cargado

RL es el valor de la resistencia

Luego, use la ley de voltaje de Kirchoff para calcular los voltios de la resistencia interna de la batería. Es lo mismo que el valor de caída de voltaje dentro de la resistencia interna:

donde:

VOC es un voltaje de circuito abierto

VL es voltaje cargado

VI es el voltaje a través de la resistencia interna

Una vez que tenga los valores de la corriente que fluye hacia el circuito y la caída de voltaje de la resistencia interna, puede utilizar la Ley de Ohm para calcular la resistencia interna de su batería.

Dónde:

RI es resistencia interna

Por lo tanto, la resistencia interna de la batería AA es 0,149 Ω.

¿Cómo afecta la resistencia interna al voltaje y la corriente?

Voltaje

Puedes entender esto mejor usando la ley de Ohm. La ley de Ohm usa una fórmula que muestra la relación entre corriente, voltaje y resistencia en un circuito.

Tenga en cuenta que el voltaje y la resistencia interna son variables independientes. La variable dependiente (corriente) es la variable afectada por la resistencia interna.

En otras palabras, cuando aumenta la resistencia interna, habrá una disminución de corriente.

Alternativamente, habrá un aumento de corriente cuando se reduzca la resistencia interna. Tanto la corriente como la resistencia interna son inversamente proporcionales. Pero estos solo funcionan según la ley de Ohm.

Sin la ley, el voltaje disminuirá cuando aumente la resistencia interna.

¿Cómo afecta la resistencia interna a la batería?

Batería de teléfono móvil

Una resistencia interna baja significaría que la batería encontraría menos problemas al proporcionar los picos de energía requeridos.

Por el contrario, si tiene una lectura de mW alta, puede hacer que la batería se agote antes de lo habitual. ¿Por qué? Porque la batería no puede ofrecer eficiencia energética mientras almacena algo de energía. En otras palabras, una gran resistencia interna dañaría la vida útil y el rendimiento de la batería.

¿Cambia la resistencia interna de una batería?

Batería agotada

A medida que la masa envejece, su batería interna aumenta. Debido a este aumento en la resistencia interna, la potencia disponible en el terminal de la batería también disminuirá.

Por lo tanto, si desea operaciones confiables de su batería, es necesario monitorear su resistencia interna antes de que sea demasiado alta.

Componentes que afectan la resistencia interna de una batería

Dos componentes principales que afectan la resistencia interna incluyen la resistencia electrónica y la resistencia iónica.

La resistencia electrónica incluye la resistencia de todos los materiales de la batería, como los componentes internos y las cubiertas metálicas.

También implica cómo todos estos materiales hacen contacto. Además, puede ver el efecto de la resistencia electrónica inmediatamente después de conectar una carga a la batería.

Por otro lado, la resistencia iónica se ocupa de cómo la batería resiste el flujo de corriente en función de factores electroquímicos como la movilidad de los iones, el área de superficie del electrodo y la conductividad del electrolito.

Redondeando hacia arriba

Medir la resistencia interna de su batería es esencial al construir circuitos. La resistencia interna es responsable de las operaciones de la batería. Además, su estado determina si tendrás una batería buena o mala.

Además, la alta resistencia interna de la batería puede hacer que la batería se sobrecaliente y se agote antes del tiempo estimado. Por lo tanto, puede usar sus medidas para decidir si desea cambiar las baterías de sus circuitos.

Si tiene alguna pregunta, no dude en ponerse en contacto con nosotros y estaremos encantados de ayudarle.