Sisemine vastupanu ja selle füüsiline tähendus

Sisemine vastupanu ja selle füüsiline tähendus
Sisemine vastupanu ja selle füüsiline tähendus
Anonim

Igal vooluallikal on oma sisetakistus. Elektriahel on suletud ahel tarbijatega, millele rakendatakse pinget. Igal sellisel vooluringil on väline takistus ja sisemine.

Väline on kogu vooluahela takistus koos tarbijate ja juhtidega ning sisemine takistus tuleb allikast endast.

Kui vooluallikana kasutada elektrimasinat, jagatakse selle sisetakistus aktiivseks, induktiivseks ja mahtuvuslikuks. Aktiivne oleneb juhi pikkusest ja paksusest, samuti materjalist, millest juht on valmistatud, ja selle seisukorrast. Induktsioon sõltub mähise induktiivsusest (selle tagasi-EMF väärtusest) ja mahtuvus tekib mähise keerdude vahel. See on üsna väike. Kui allikana kasutada tavalist akut, siis elektrolüüdi toimel tekib selles ka takistus.

sisemine takistus
sisemine takistus

Voolus on osakeste suunaline liikumine ja takistus on selle liikumise teel tekkiv takistus. Selliseid takistusi leidub nii akude elektrolüüdis kui ka pliiplaatides, ühesõnaga,kus iganes voolu on.

Kuna allikas on sisetakistus, ei saa eeldada, et ahela pinge on allika kogu elektromotoorjõud. Muidugi võib allika enda pingelangust tähelepanuta jätta, kuid ainult siis, kui see on tühine.

Kui lähteahelas tekivad suured voolud, siis klemmide pinget ei saa pidada tõeliseks elektromotoorjõuks. Vool allikas on märk pingelangusest selles. Sel juhul kehtib Kirchhoffi seadus, mis ütleb, et vooluahela tegelik EMF on kõigi sektsioonide pingelanguste summa, sealhulgas allikas ise. Ja valem on kirjutatud järgmiselt:

E=∑U + Ir r

Kus:

E on vooluringi kogu elektromotoorjõud;

U on pingelang ahela osades;

Ir on allikas tekitatav sisevool; r on allika sisetakistus.

allika sisemine takistus
allika sisemine takistus

Allika sisemise takistuse füüsilise tähenduse mõistmiseks peaksite läbi viima väikese katse. Esialgu mõõdetakse allika elektromotoorjõudu. Seda tehakse, ühendades voltmeetri akuga, mis ei ole koormatud. Pärast seda peate ühendama väikese takistuse ja paigaldama ampermeetri järjestikku. Seega on vool teada, samas tuleb mõõta ka koormuse all olevat pinget.

Kõik suuruste väärtused üles kirjutades on sisetakistust lihtne määrata. Selleks määratakse esm alt aku pingelangus. Kasutades valemit

Ur=E-U

arvuta.

Selles valemis:

Ur – allika sisetakistuse pingelang;

E – pinge (EMF) mõõdetuna allikas ilma tarbijata;U – pinge, mida mõõdetakse otse takistusel.

Seega arvutatakse sisetakistus järgmise valemiga:

r=Ur/I

sisemine takistus on
sisemine takistus on

Mõned eksperdid jätavad selle väärtuse tähelepanuta, arvates, et seda saab selle väikese väärtuse tõttu ignoreerida. Praktika näitab aga, et keeruliste arvutuste korral mõjutab sisetakistus lõpptulemust suuresti.

Soovitan: