Rezystancja wewnętrzna ogniwa to opór występujący wewnątrz źródła napięcia, np. baterii lub akumulatora. Powoduje on, że napięcie dostępne na zaciskach ogniwa jest mniejsze od jego siły elektromotorycznej, gdy przez obwód płynie prąd.
Model rzeczywistego ogniwa można przedstawić jako idealne źródło napięcia E połączone szeregowo z rezystancją wewnętrzną r.
Napięcie na zaciskach ogniwa
Podczas pracy pod obciążeniem napięcie zaciskowe wynosi:
U = E - I · r
gdzie:
- U – napięcie wskazywane przez woltomierz na zaciskach ogniwa,
- E – siła elektromotoryczna ogniwa,
- I – prąd płynący w obwodzie,
- r – rezystancja wewnętrzna ogniwa.
Im większy prąd pobierany z ogniwa, tym większy spadek napięcia na rezystancji wewnętrznej i tym mniejsze napięcie pokaże woltomierz.
Kiedy woltomierz wskaże największe napięcie?
Największe napięcie pojawi się wtedy, gdy prąd pobierany z ogniwa jest najmniejszy. W praktyce oznacza to:
- brak obciążenia lub bardzo duża rezystancja zewnętrzna,
- woltomierz podłączony bezpośrednio do zacisków ogniwa,
- minimalny spadek napięcia na rezystancji wewnętrznej.
W idealnym przypadku, gdy prąd jest bliski zeru, woltomierz wskaże wartość zbliżoną do E, czyli siły elektromotorycznej ogniwa.
Wniosek egzaminacyjny
Jeżeli rezystancja wewnętrzna ogniwa jest stała, największe napięcie wskaże układ, w którym przez ogniwo płynie najmniejszy prąd. Należy więc szukać schematu z największą rezystancją obciążenia albo z pomiarem napięcia bez dodatkowego odbiornika.