Résistance interne d'une batterie :comment la mesurer

Batterie

Avez-vous affaire à des projets alimentés par batterie et avez-vous besoin de connaître la résistance interne d'une batterie ? Alors vous lisez le bon article.

Toutes les batteries ont un certain niveau de résistance au passage du courant. Fait intéressant, cette opposition est ce que nous appelons la résistance interne.

De plus, les batteries ne peuvent pas durer éternellement et leur résistance interne peut changer avec le temps. Donc, ce que vous devez faire est de mesurer la résistance interne de toute batterie avant de l'utiliser sur votre circuit.

Accrochez-vous si vous ne savez pas comment faire ces mesures. Vous apprendrez tout à ce sujet dans cet article.

La définition de la résistance interne

Modèle de résistance interne

La résistance est un concept familier en ingénierie. De plus, la résistance interne se produit lorsqu'un objet s'oppose au niveau de courant circulant à l'intérieur d'un conducteur, ce qui entraîne une génération de chaleur.

Fait intéressant, les cellules de batterie offrent une sorte de résistance au flux de courant. Étant donné que les batteries n'ont pas de conducteurs électriques parfaits, trouver une batterie à résistance interne nulle peut être délicat.

De plus, la résistance interne de la batterie est comme le gardien de cette batterie. Par conséquent, plus la résistance interne est faible, moins vous rencontrerez de restrictions lors de l'utilisation de cette batterie.

Si vous avez une résistance interne élevée, votre batterie surchauffera et subira une chute de tension.

Comment fonctionne une batterie ?

Les batteries sont livrées avec deux bornes créées avec différents métaux et un électrolyte entre les bornes. Les électrolytes sont des solutions chimiques qui permettent aux électrons de circuler. En d'autres termes, les électrolytes sont des conducteurs électriques.

Borne de batterie

De plus, les électrolytes réagissent également avec le métal et les maintiennent dans leurs ions respectifs. Une borne de batterie est une cathode, généralement un oxyde métallique avec de nombreuses charges positives. Ou des ions métalliques avec zéro ou peu d'électrons.

La deuxième borne de la batterie est l'anode, généralement en métal avec de nombreuses charges négatives. Ou des ions métalliques avec un débordement d'électrons.

Or, la réaction chimique de l'électrolyte oxyde la cathode, lui permettant ainsi de perdre des électrons. Ces électrons parcourent ensuite le circuit avant d'atteindre l'anode.

De plus, la batterie convertit l'énergie chimique en énergie électrique jusqu'à ce qu'elle soit à court de réactifs. Par conséquent, la batterie meurt. Mais, vous pouvez obtenir plus de réactifs grâce à l'énergie électrique externe qui se convertit en énergie chimique.

En d'autres termes, il recharge la batterie déchargée et vous permet de répéter le processus de conversion de l'énergie chimique stockée en énergie électrique.

Chargement de la batterie

Mesurer la résistance interne d'une batterie :la méthode idéale

La mesure de la résistance interne implique que vous obteniez quelques composants comme :

• Nouvelle pile (de préférence des piles AA)

Piles AA

• Résistance

Résistance

• Voltmètre

Voltmètre

Étapes

1. Tout d'abord, connectez le voltmètre et les batteries en cliquant le voltmètre sur les bornes de la batterie. Connectez la borne rouge du voltmètre à la cathode de la batterie et la borne noire à l'anode de la batterie.

2. Notez les mesures que vous obtenez de votre voltmètre à 1 500 volts. La charge de tension du voltmètre fourni dépend de votre type de batterie. Vous obtenez les lectures en raison de la tension en circuit ouvert (VOC) ou simplement en n'ajoutant aucune charge au circuit.

3. Ensuite, ajoutez votre résistance à la batterie et reconnectez votre voltmètre. Vous devriez assister à une chute de tension à cause de la résistance interne de la batterie.

4. Notez également les mesures de votre voltmètre à 1,446 volts après avoir ajouté la résistance. Puisqu'il y a une chute de tension, vous devriez obtenir une valeur inférieure à vos mesures initiales. Ainsi, vous pouvez mesurer la résistance interne de la batterie en utilisant les valeurs obtenues à partir du VOC (tension en circuit ouvert) et de la tension de la batterie lorsqu'elle est connectée à une charge, dans ce cas, une résistance.

5. Ensuite, vous pouvez utiliser la formule de la loi de tension de Kirchhoff et la formule de la loi d'Ohm pour mesurer la résistance interne de votre batterie. Tout d'abord, nous allons utiliser la valeur obtenue après avoir connecté une charge pour calculer la quantité de courant circulant dans le circuit :

Où :

V est la tension

R est la résistance

Je suis à jour

VL est la tension chargée

RL est la valeur de la résistance

Ensuite, utilisez la loi de tension de Kirchoff pour calculer les volts de la résistance interne de la batterie. C'est la même chose que la valeur de chute de tension dans la résistance interne :

Où :

VOC est une tension en circuit ouvert

VL est la tension chargée

VI est la tension aux bornes de la résistance interne

Une fois que vous avez les valeurs du courant circulant dans le circuit et la chute de tension de la résistance interne, vous pouvez utiliser la loi d'Ohm pour calculer la résistance interne de votre batterie.

Où :

RI est la résistance interne

Par conséquent, la résistance interne de la pile AA est de 0,149 Ω.

Comment la résistance interne affecte-t-elle la tension et le courant ?

Tension

Vous pouvez mieux comprendre cela en utilisant la loi d'Ohm. La loi d'Ohm utilise une formule qui montre la relation entre le courant, la tension et la résistance dans un circuit.

Gardez à l'esprit que la tension et la résistance interne sont des variables autonomes. La variable dépendante (courant) est la variable affectée par la résistance interne.

En d'autres termes, lorsque la résistance interne augmente, il y aura une diminution du courant.

Alternativement, il y aura une augmentation de courant lorsque la résistance interne diminue. Le courant et la résistance interne sont inversement proportionnels. Mais ceux-ci ne fonctionnent que sur la base de la loi d'Ohm.

Sans la loi, la tension diminuera lorsque la résistance interne augmentera.

Comment la résistance interne affecte-t-elle la batterie ?

Batterie de téléphone portable

Une faible résistance interne signifierait que la batterie rencontrerait moins de problèmes lors de la fourniture des pointes de puissance requises.

Au contraire, si vous avez une lecture mW élevée, votre batterie peut mourir plus tôt que d'habitude. Pourquoi? Parce que la batterie ne peut pas fournir d'efficacité énergétique tout en stockant de l'énergie. En d'autres termes, une grande résistance interne nuirait à la durée de vie et aux performances de la batterie.

La résistance interne d'une batterie change-t-elle ?

Batterie déchargée

À mesure qu'un frappeur vieillit, sa batterie interne augmente. En raison de cette augmentation de la résistance interne, la puissance disponible à la borne de la batterie diminuera également.

Par conséquent, si vous voulez un fonctionnement fiable de votre batterie, il est nécessaire de surveiller sa résistance interne avant qu'elle ne devienne trop élevée.

Composants ayant un impact sur la résistance interne d'une batterie

Deux composants principaux affectant la résistance interne sont la résistance électronique et la résistance ionique.

La résistance électronique comprend la résistance de tous les matériaux de la batterie comme les composants internes et les couvercles métalliques.

Cela implique également la façon dont tous ces matériaux entrent en contact. De plus, vous pouvez voir l'effet de la résistance électronique immédiatement après avoir connecté une charge à la batterie.

D'autre part, la résistance ionique traite de la façon dont la batterie résiste au flux de courant en fonction de facteurs électrochimiques tels que la mobilité des ions, la surface des électrodes et la conductivité de l'électrolyte.

Arrondir

La mesure de la résistance interne de votre batterie est essentielle lors de la construction de circuits. La résistance interne est responsable du fonctionnement de la batterie. De plus, son état détermine si vous aurez une bonne ou une mauvaise batterie.

De plus, une résistance interne élevée de la batterie peut entraîner une surchauffe et une mort de votre batterie plus rapidement que le temps estimé. Ainsi, vous pouvez utiliser vos mesures pour décider si vous souhaitez changer vos piles pour vos circuits.

Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter, et nous serons heureux de vous aider.