Was genau ist der Unterschied zwischen Innenwiderstand und Widerstand?
Dies trat im Zusammenhang mit einem Hausaufgabenproblem auf, das mir gegeben wurde:
Die in der Abbildung gezeigte Schaltung enthält zwei Batterien mit jeweils einer EMK und einem Innenwiderstand sowie zwei Widerstände.
Ich muss die Größe des Stroms in dieser Schaltung ermitteln.
Ich glaube, ich Ich soll die folgende Gleichung verwenden: $ I = \ frac E {(R + r)} $
wobei $ E = 24,0 V, R = 17 \ Omega $.
Wie identifiziere ich den Innenwiderstand?
Kommentare
- Willkommen bei Physics.SE, Doktor Oreo. Unsere FAQ verbietet uns, bestimmte Fälle zu beantworten von hausaufgabenbezogenen Fragen, die es vorziehen, konzeptionelle Fragen zu beantworten. Sie Der Beitrag hier ist interessant, da er sowohl eine bestimmte Instanz als auch eine nette konzeptionelle Frage zur Bedeutung des internen Widerstands " " enthält. Anstatt es zu schließen, habe ich ' m Gong, um das " interne " Bit hervorzuheben, aber Bitte beachten Sie, dass das Ausschneiden und Einfügen von Aufgaben im Allgemeinen eine Moderation auslöst. Meta-Frage, wie Sie Hausaufgabenhilfe erhalten.
Antwort
Was genau ist der Unterschied zwischen Innenwiderstand und Widerstand?
Ein Ideal Eine Spannungsquelle kann einen externen Stromkreis unbegrenzt mit Strom versorgen, so dass die Quellenspannung aufrechterhalten wird.
Es gibt jedoch keine idealen Spannungsquellen, dh alle realen Spannungsquellen haben einen maximalen Strom, der in einen Kurzschluss geliefert wird.
Dies wird modelliert, indem ein Widerstand in Reihe mit einer idealen Spannungsquelle geschaltet wird. Dieser Widerstand ist der „Innenwiderstand“ oder „Quellenwiderstand“.
Es ist klar, dass der maximale Strom von einem solchen Eine Quelle ist:
$ i_ {max} = v_ {oc} / r_s $
wobei $ v_ {oc} $ die „Leerlaufspannung“ ist, dh die Spannung über die Quelle hinweg, wenn die Quelle keinen Strom liefert.
Dies hängt mit den Konzepten von Thevenin und Norton equivale zusammen nt Schaltkreise.
Antwort
Der Innenwiderstand bezieht sich normalerweise auf den Widerstand, der mit Batterien verbunden ist. $ 1.6 $ $ \ Omega $ und $ 1.4 $ $ \ Omega $ beziehen sich also auf $ 16.0 V $ bzw. $ 8.0 V $ Batterien.
Es unterscheidet sich vom Widerstand in dem Sinne, dass der Widerstand mit den Widerständen in der Schaltung zusammenhängt.
$ R = 5,0 + 9,0 = 14 \ Omega $
$ r = 1,6 + 1,4 = 3 \ Omega $
Gesamtwiderstand = $ R + r = 17 \ Omega $.
Verwenden Sie dann $ I = \ mathcal E / (R + r) $
$ I = (16.0 – 8.0) / (17) = 8/17 A $.
Die Stromrichtung verläuft von der positiven Polarität von $ 16 V $ zu ihrer negativen Polarität.
Warum $ \ mathcal E = (16.0 – 8.0) $? Es folgt aus den Kirchhoffschen Schaltungsgesetzen.
Für Ihre Frage „Wie würde ich den Innenwiderstand finden“, wie die Frage gestellt wurde, wird der Innenwiderstand $ r $ aus dem gelb gefärbten Teil herausgefunden in der Abbildung. Dieser Teil enthält sowohl das Batteriesymbol als auch das Widerstandssymbol. Sie beziehen sich auf Batterien.
Antwort
Hey du bist Wenn dies falsch ist, beträgt die äquivalente EMK (Spannung) des Systems 16 V bis 8 V, da beide entgegengesetzte Pole haben, die einander zugewandt sind, so dass sie je nach Zelle mit größerer EMK (16 V Zelle) den Nettostrom (-ve bis + ve) haben ) .Dann beträgt Ihr Gesamtwiderstand $$ 5 + 1,6 + 1,4 = 8 \ Omega $$ (alle sind in Reihe geschaltet). $$ I (Strom) = E (e.m.f oder Spannung) / R (Widerstand) = 8/8 = 1 A (Ampere) $$