Significado y funcionamiento
Una batería puede aproximarse mediante una fuerza electromotriz ideal, E, en serie con una resistencia interna, r. Cuando se conecta una resistencia externa, la misma corriente fluye a través de la resistencia interna y la resistencia externa.
Cuando una resistencia menor aumenta la corriente, la caída de voltaje interno (Ir) también aumenta. Por lo tanto, el voltaje de la batería en condiciones de carga cero puede diferir del voltaje de funcionamiento.
Relaciones y condiciones de validez
I=E/(R+r), el voltaje terminal es V=E−Ir. Si se grafica V en el eje vertical e I en el eje horizontal, la intersección es E, y la pendiente es −r.
La fuerza electromotriz y la resistencia interna reales pueden variar con el estado de carga, la temperatura, la corriente y el tiempo. El modelo de r constante es una aproximación bajo condiciones limitadas.
Qué observar en la simulación
La pendiente de V frente a I es −r y la ordenada es la fuerza electromotriz.
La fuerza electromotriz y la resistencia interna son constantes. Se omiten las reacciones químicas y la vida útil. Experimenta en pantalla; no lo reproduzcas con fuentes reales, enchufes ni alta tensión.
Relaciones y símbolos clave
I = E/(R+r) · V = E−Ir · P = I²R
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
| E | fuerza electromotriz | V |
| r | Resistencia interna | Ω |
| V | Tensión en los bornes | V |
Ejemplo resuelto
¿Cuál es la resistencia interna si la pendiente V–I de esta pila es −1 V/A?
1 Ω
Errores frecuentes
- No es posible interpretar una disminución en el voltaje terminal cuando se suministra una corriente grande, como si siempre tuviera el mismo valor que la fuerza electromotriz inherente.