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Elettrot. - Resistenza interna delle batterie
Resistenza interna delle batterie

Anche le batterie reali presentano una resistenza interna. Non si tratta ovviamente di un resistore, fisicamente presente all'interno della batteria, ma di un parametro che misura il comportamento resistivo delle batterie.

Si consideri come esempio il circuito seguente:

Per fissare le idee si supponga che sia E = 1,5V. Quanto vale la tensione V indicata sullo schema circuitale? Siccome la batteria è collegata in parallelo con un cortocircuito, la tensione V dovrebbe simultaneamente valore 1,5 V (tensione della batteria) e 0 V (tensione ai capi di un corto). Ciò è chiaramente impossibile!

Il problema si risolve se si tiene conto di due resistenze "nascoste" all'interno del precedente circuito:

  1. la resistenza interna dei fili (che non sono conduttori ideali);
  2. la resistenza interna della batteria.

Per quanto riguarda i fili, abbiamo già avuto modo di discutere della resisitività di qualsiasi materiale conduttore.

Per quanto riguarda le batterie reali, esse, come si è detto, presentano sempre una resistenza interna. In pratica la batteria può essere pensata nel seguente modo:

Il circuito precedente può essere dunque ridisegnato nel seguente modo:

Il nuovo simbolo introdotto è quello del generatore ideale di tensione. Come suggerisce il nome stesso, il generatore ideale non è un componente realmente esistente, ma una idealizzazione. Esso rappresenta una batteria perfetta, senza nessuna resistenza interna. Le batterie reali invece si possono rappresentare con un generatore ideale in serie con una resistenza:

La tabella seguente mostra alcuni valori di resistenza interna per diversi tipi di batterie reali:

A causa della resistenza interna delle batterie, quando si collega una batteria reale con un carico resisitivo, una parte della tensione della batteria non arriva al carico ma si perde sulla resistenza interna. Ciò è particolarmente vero se la resistenza interna della batteria è elevata (batteria non ideale) e se la resistenza del carico è bassa.

Facciamo un esempio. Supponiamo di avere una batteria da 6 V con resistenza interna da 20 Ω e supponiamo di collegarla a un resistore esterno con R = 30 Ω. A causa della presenza della resistenza interna alla batteria (collegata in serie al carico R), la tensione sul carico da 30 Ω non è 6 V ma:

Vcarico = 30/(30+20) x 6 = 3,6 V

 

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