Визначення внутрішнього омічного опору (постійного струму) у батареї або акумулятора
Існує безліч методик і практичних способів, щоб визначити внутрішній опір джерел живлення, на постійному або змінному струмі. У цій статті розглянуті нескладні прийоми вимірювань та розрахунків, коли з усієї апаратури є лише найпростіший китайський тестер.
За описаними в посібниках методиками, виробляються вимірювання та обчислення, результати яких записуються з точністю до другого знака після коми. Шуканий параметр залежить від типу та величини навантаження, поточної температури та складу електроліту, ступеня розряду батареї та зарядженості акумулятора, та від багатьох інших факторів. Тому завжди буде присутня певна, велика або маленька, помилка вимірювань.
Формула для спрощеного розрахунку внутрішнього електричного опору:
Rвн = (R * (Е - U)) / U
Е- Напруга без навантаження. ЕРС спокою – приблизно дорівнює напрузі Е (при високому вхідному опорі приєднаного вольтметра), коли хімічне джерело електроживлення знаходилося без навантаження досить тривалий час (більше 2-3 годин).
U- короткочасно (не більше 10 секунд), під навантаженням опором R (2-12 Ом),
з номінальною потужністю розсіювання від 2 Вт. Лампочка розжарювання для цього не годиться, т.к. при нагріванні спіралі розжарення, її електроопір значно змінюється, суттєво збільшується. Для цих цілей добре підходить товста ніхромова (температурний коефіцієнт опору ніхрому - у кілька десятків разів менша, ніж у сталі, міді та вольфраму) дріт від старої відкритої електроплити, відкалібрований окремими відрізками по потрібних номіналам R і закріплений на негорючій діелектричній підставі.
Формула для більш точних вимірювань з двома різними резисторами (що забезпечують приблизно 20-30 і 70 відсотків від допустимого, наприклад, 3 та 9 Ом), тобто тільки під навантаженням:
Rвн = (R1 * R2 * (U2 - U1)) / (U1 * R2 - U2 * R1)
При вимірюваннях електричного струму (на верхній, амперній межі), з використанням звичайних китайських мультиметрів - можлива істотна систематична помилка через внутрішній опір самого приладу. Тому стандартні формули зі значенням струму в рівнянні - забезпечать максимально точний результат тільки тоді, коли застосовуються з промисловою, спеціальною апаратурою, при строгому дотриманні правил і методик лабораторних вимірювань за ГОСТ (задані інтервали часу, порядок та послідовність стендових випробувань). За результатами вимірювань з двома резисторами, обчислюється дельта (різниця) напруг та струмів:
На практиці застосовують і спрощений спосіб з одним резистором, де дельта вважається від напруги без навантаження (як у першому варіанті), а струм обчислюється за законом Ома. Як перша формула:
Rвн = (Е - U) / (U/R) =
Або варіант із реальним виміром струму: (Е - U) / I
Також знаючи струм при двох різних навантаженнях, математично розраховується струм короткого замикання (теоретично можливий) - за формулою із завдання з рівняннями для шкільного курсу фізики старших класів. Ця формула не враховує всіх хімічних процесів в елементах електроживлення, на граничних навантаженнях та конструктивних особливостей. Тому обчислене значення відрізнятиметься від фактично можливого:
Iкз = (I1 * I2 * (R2 - R1)) / (I2 * R2 - I1R1) при R1< R2
При безпосередньому вимірі Iкз ("коротуна") тестером, теж, вийдуть занижені показники - через внутрішній опір самого приладу.
// Швидкий та об'єктивний спосіб перевірки працездатності - стрілочним тестером, що має автоматичний захист від перевантаження, тестується акумулятор або звичайна батарея на струм короткого замикання, включаючи на 2-3 секунди. Має бути не менше 2 ампер. Норма – якщо буде більше 3 А. Метод суворий, але об'єктивний. При такому тестуванні відразу видно "перехідну характеристику" під час розряду (по стрілочному індикатору тестера), наскільки добре акумулятор тримає велике навантаження. Цифрові показники - максимальний струм (для обчислень, як Iкз - це годиться, т.к загальний опір ланцюга - ненульове) і швидкість спаду. Щоб не зіпсувати, якийсь особливо цінний елемент живлення, в ланцюг послідовно підключається досить потужний (більше 2 Вт) навантажувальний опір, до декількох сотень міліом.
Якщо електроопір саморобного низькоомного навантаження вимірюється цифровим тестером, на малій межі (200), то потрібно враховувати внутрішній опір самого мультиметра, проводів та контактів. Цифри на табло, при замкнених коротко щупах приладу, можуть мати значення, наприклад - 00.3 або 004 Ом, тобто - 300мл або 400мл, відповідно, які потрібно буде віднімати. Це зменшить помилку вимірювань, але в кінцевому результаті залишиться ще внутрішня похибка тестера (вказується в техпаспорті пристрою). Тому, низькоомні резистори - краще міряти за схемою резистивного дільника, на основі точного виміру падіння напруги (у приладі найвища точність - саме для DCV) на ділянці послідовного ланцюга з еталонним прецизійним резистором (зразковий високоточний постійний електроопір з точністю 0.05) корпусі сіру смужку кольорового маркування). З пропорції Rx/Rеталон=Ux/Uеталон вважається шуканий електричний опір Rx.
Дізнатися внутрішній опір будь-якого мультиметра, включеного в режимі омметра, можна за допомогою прецизійного низькоомного резистора. Помірне значення R відрізнятиметься від номіналу на шукану величину.
Приблизні величини внутрішнього опору (струму) для справних джерел живлення підвищеної ємності при нормальній температурі:
- літієві елементи -< 200 миллиом.
- заряджений свинцевий акумулятор – перші десятки мОм.
- лужні батареї (розмір АА) – до 200 мОм.
- нікель-метал-гідридні акумулятори (АА, NiMH) – до 150 мОм.
Докладніше читайте на Інтернет-сторінці сайту.
Двополюсник та його еквівалентна схема
Внутрішнє опір двополюсника - імпеданс в еквівалентній схемі двополюсника, що складається з послідовно включених генератора напруги та імпедансу (див. малюнок). Поняття застосовується теоретично ланцюгів при заміні реального джерела ідеальними елементами, тобто за переходу до еквівалентної схеми.
Вступ
Розглянемо приклад. У легковому автомобілі запитаємо бортову мережу не від штатного свинцево-кислотного акумулятора напругою 12 вольт та ємністю 55 А·год, а від послідовно з'єднаних восьми батарейок (наприклад, типорозміру АА, ємністю близько 1 А·год). Спробуємо завести двигун. Досвід показує, що при живленні від батарейок вал стартера не повернеться ні на градус. Більше того, не спрацює навіть реле, що втягує.
Інтуїтивно зрозуміло, що батарейка «недостатньо потужна» для подібного застосування, проте розгляд її заявлених електричних характеристик – напруги та заряду (ємності) – не дає кількісного опису даного явища. Напруга в обох випадках однакова:
Акумулятор: 12 вольт
Гальванічні елементи: 8 · 1,5 вольт = 12 вольт
Ємності також цілком достатньо: однієї ампер години в батарейці має вистачити, щоб обертати стартер протягом 14 секунд (при струмі 250 ампер).
Здавалося б, відповідно до закону Ома струм у однаковому навантаженні при електрично однакових джерелах також має бути однаковим. Проте насправді це зовсім так. Джерела поводилися б однаково, якби були ідеальними генераторами напруги. Для опису ступеня відмінності реальних джерел від ідеальних генераторів і застосовується поняття «внутрішній опір».
Опір та внутрішній опір
Основною характеристикою двополюсника є його опір (або імпеданс). Однак характеризувати двополюсник одним лише опором не завжди можливо. Справа в тому, що термін опір застосовується тільки для чисто пасивних елементів, тобто не містять джерел енергії. Якщо двополюсник містить джерело енергії, то поняття «опір» до нього просто не застосовується, оскільки закон Ома у формулюванні U = Ir не виконується.
Таким чином, для двополюсників, що містять джерела (тобто генератори напруги та генератори струму) необхідно говорити саме про внутрішній опір (або імпеданс). Якщо ж двополюсник не містить джерел, то «внутрішній опір» для такого двополюсника означає те саме, що й просто «опір».
Споріднені терміни
Якщо в будь-якій системі можна виділити вхід та/або вихід, то часто використовуються такі терміни:
Вхідний опір – внутрішній опір двополюсника, яким є вхід системи.
Вихідний опір – внутрішній опір двополюсника, яким є вихід системи.
Фізичні принципи
Незважаючи на те, що на еквівалентній схемі внутрішній опір представлений як один пасивний елемент (причому активний опір, тобто резистор у ньому присутній обов'язково), внутрішній опір не зосереджений в одному елементі. Двополюсник лише зовні поводиться так, ніби в ньому є зосереджений внутрішній імпеданс та генератор напруги. Насправді внутрішній опір є зовнішнім проявом сукупності фізичних ефектів:
Якщо двополюснику є лише джерело енергії без будь-якої електричної схеми (наприклад, гальванічний елемент), то внутрішній опір чисто активний, воно обумовлено фізичними ефектами, які дозволяють потужності, що віддається цим джерелом в навантаження, перевищити певну межу. Найпростіший приклад такого ефекту - ненульовий опір провідників електричного кола. Але, як правило, найбільший внесок в обмеження потужності роблять ефекти неелектричної природи. Так, наприклад, у хімічному джерелі потужність може бути обмежена площею дотику речовин, що беруть участь у реакції, в генераторі гідроелектростанції - обмеженим напором води і т. д.
У разі двополюсника, що містить усередині електричну схему, внутрішній опір «розосереджений» в елементах схеми (на додаток до перерахованих вище механізмів у джерелі).
Звідси також випливають деякі особливості внутрішнього опору:
Внутрішній опір неможливо прибрати з двополюсника
Внутрішній опір не є стабільною величиною: він може змінюватись при зміні будь-яких зовнішніх умов.
Вплив внутрішнього опору на властивості двополюсника
Ефект внутрішнього опору є невід'ємною властивістю будь-якого двополюсника. Основний результат наявності внутрішнього опору - це обмеження електричної потужності, яку можна отримати в навантаженні, що живиться від цього двополюсника.
Якщо до джерела з ЕРС генератора напруги E та активним внутрішнім опором r підключено навантаження з опором R, то струм, напруга та потужність у навантаженні виражаються наступним чином.
Розрахунок
Поняття розрахунок можна застосувати до схеми (але не до реального пристрою). Розрахунок наведений для випадку чисто активного внутрішнього опору (відмінності реактивного опору будуть розглянуті далі).
Нехай є двополюсник, який може бути описаний наведеною вище еквівалентною схемою. Двополюсник має два невідомі параметри, які необхідно знайти:
ЕРС генератора напруги U
Внутрішній опір r
Загалом, для визначення двох невідомих необхідно зробити два виміри: виміряти напругу на виході двополюсника (тобто різницю потенціалів Uout = φ2 − φ1) при двох різних струмах навантаження. Тоді невідомі параметри можна знайти із системи рівнянь:
де Uout1 – вихідна напруга при струмі I1, Uout2 – вихідна напруга при струмі I2. Вирішуючи систему рівнянь, знаходимо невідомі:
Зазвичай для обчислення внутрішнього опору використовується простіша методика: знаходиться напруга в режимі холостого ходу і струм у режимі короткого замикання двополюсника. В цьому випадку система (1) записується так:
де Uoc - вихідна напруга в режимі холостого ходу (open circuit), тобто при нульовому струмі навантаження; Isc - Струм навантаження в режимі короткого замикання (англ. short circuit), тобто при навантаженні з нульовим опором. Тут враховано, що вихідний струм у режимі холостого ходу та вихідна напруга в режимі короткого замикання дорівнюють нулю. З останніх рівнянь відразу ж отримуємо:
Вимірювання
Поняття вимір застосовується до реального пристрою (але не до схеми). Безпосередній вимір омметром неможливий, оскільки не можна підключити щупи приладу до висновків внутрішнього опору. Тому необхідний непрямий вимір, який принципово не відрізняється від розрахунку - також потрібні напруги на навантаженні при двох різних значеннях струму. Проте скористатися спрощеною формулою (2) який завжди можливо, оскільки кожен реальний двополюсник допускає роботу у режимі короткого замикання.
Часто застосовується наступний простий спосіб вимірювання, що не вимагає обчислень:
Вимірюється напруга холостого ходу
Як навантаження підключається змінний резистор і його опір підбирається таким чином, щоб напруга на ньому склала половину від напруги холостого ходу.
Після описаних процедур опір резистора навантаження необхідно виміряти омметром - він дорівнює внутрішньому опору двополюсника.
Який би спосіб вимірювання не використовувався, слід побоюватися перевантаження двополюсника надмірним струмом, тобто струм не повинен перевищувати максимально допустимого значення для даного двополюсника.
Реактивний внутрішній опір
Якщо еквівалентна схема двополюсника містить реактивні елементи - конденсатори та/або котушки індуктивності, то розрахунок реактивного внутрішнього опору виконується так само, як і активного, але замість опорів резисторів беруться комплексні імпеданси елементів, що входять до схеми, а замість напруг і струмів - їх комплекс тобто розрахунок провадиться методом комплексних амплітуд.
Вимірювання реактивного внутрішнього опору має деякі особливості, оскільки воно є комплекснозначною функцією, а не скалярним значенням:
Можна шукати різні параметри комплексного значення: модуль, аргумент, тільки речову або уявну частину, а також комплексне число повністю. Відповідно, методика вимірювань залежатиме від того, що хочемо отримати.
Необхідність запровадження терміна можна проілюструвати наступним прикладом. Порівняємо два хімічні джерела постійного струму з однаковою напругою:
- Автомобільний свинцево-кислотний акумулятор напругою 12 вольт та ємністю 55 А·ч
- Вісім батарейок типорозміру АА, з'єднаних послідовно. Сумарна напруга такої батареї також 12 вольт, ємність значно менша - приблизно 1 А·ч
Незважаючи на однакову напругу, ці джерела значно відрізняються під час роботи на однакове навантаження. Так, автомобільний акумулятор здатний віддати в навантаження великий струм (від акумулятора заводиться двигун автомобіля, при цьому стартер споживає струм 250 ампер), а від ланцюжка батарейок стартер взагалі не обертається. Відносно невелика ємність батарей не є причиною: однієї ампер-години в батарейках вистачило б, щоб обертати стартер протягом 14 секунд (при струмі 250 ампер).
Таким чином, для двополюсників, що містять джерела (тобто генератори напруги та генератори струму) необхідно говорити саме про внутрішньомуопорі (або імпедансі). Якщо ж двополюсник не містить джерел, то внутрішнєопір» для такого двополюсника означає те саме, що і просто"опір".
Споріднені терміни
Якщо в будь-якій системі можна виділити вхід та/або вихід, то часто використовуються такі терміни:
Фізичні принципи
Незважаючи на те, що на еквівалентній схемі внутрішній опір представлений як один пасивний елемент (причому активний опір, тобто резистор у ньому присутній обов'язково), внутрішній опір не зосереджений в одному елементі. Двополюсник лише зовні поводитьсятак, немов у ньому є зосереджений внутрішній імпеданс та генератор напруги. Насправді внутрішній опір є зовнішнім проявом сукупності фізичних ефектів:
- Якщо у двополюснику є тільки джерело енергіїбез будь-якої електричної схеми (наприклад, гальванічний елемент), то внутрішній опір практично чисто активний (якщо тільки не йдеться про дуже високі частоти), воно обумовлено фізичними ефектами, які не дозволяють потужності, що віддається цим джерелом у навантаження, перевищити певну межу . Найпростіший приклад такого ефекту - ненульовий опір провідників електричного кола. Але, як правило, найбільший внесок в обмеження потужності роблять ефекти неелектричноїприроди. Так, наприклад, потужність може бути обмежена площею дотику речовин, що беруть участь в реакції, в генераторі гідроелектростанції - обмеженим натиском води і т. д.
- У разі двополюсника, що містить усередині електричну схему, Внутрішній опір «розосереджено» в елементах схеми (на додаток до перерахованих вище механізмів у джерелі).
Звідси також випливають деякі особливості внутрішнього опору:
Вплив внутрішнього опору на властивості двополюсника
Ефект внутрішнього опору є невід'ємною властивістю будь-якого активного двополюсника. Основний результат наявності внутрішнього опору - це обмеження електричної потужності, яку можна отримати в навантаженні, що живиться від цього двополюсника.
Нехай є двополюсник, який може бути описаний наведеною вище еквівалентною схемою. Двополюсник має два невідомі параметри, які необхідно знайти:
- ЕРС генератора напруги U
- Внутрішній опір r
У випадку, для визначення двох невідомих необхідно зробити два виміри: виміряти напругу на виході двополюсника (тобто різниця потенціалів U out = φ 2 − φ 1) при двох різних струмах навантаження. Тоді невідомі параметри можна знайти із системи рівнянь:
| (Напруження) |
де U out1 I 1, U out2- Вихідна напруга при струмі I 2. Вирішуючи систему рівнянь, знаходимо невідомі:
Зазвичай для обчислення внутрішнього опору використовується простіша методика: знаходиться напруга в режимі холостого ходу і струм у режимі короткого замикання двополюсника. У цьому випадку система () записується так:
де U oc- Вихідна напруга в режимі холостого ходу (англ. open circuit), тобто за нульового струму навантаження; I sc- Струм навантаження в режимі короткого замикання (англ. short circuit), тобто при навантаженні з нульовим опором. Тут враховано, що вихідний струм у режимі холостого ходу та вихідна напруга в режимі короткого замикання дорівнюють нулю. З останніх рівнянь відразу ж отримуємо:
| (ВнутріСопр) |
Вимірювання
Концепція вимірзастосовно до реального пристрою (але не до схеми). Безпосередній вимір омметром неможливий, оскільки не можна підключити щупи приладу до висновків внутрішнього опору. Тому необхідний непрямий вимір, яке принципово не відрізняється від розрахунку - також потрібні напруги на навантаженні при двох різних значеннях струму. Проте скористатися спрощеною формулою (2) який завжди можливо, оскільки кожен реальний двополюсник допускає роботу у режимі короткого замикання.
Іноді застосовується наступний простий спосіб вимірювання, що не вимагає обчислень:
- Вимірюється напруга холостого ходу
- Як навантаження підключається змінний резистор і його опір підбирається таким чином, щоб напруга на ньому склала половину від напруги холостого ходу.
Після описаних процедур опір резистора навантаження необхідно виміряти омметром - він дорівнює внутрішньому опору двополюсника.
Який би спосіб вимірювання не використовувався, слід побоюватися перевантаження двополюсника надмірним струмом, тобто струм не повинен перевищувати максимально допустимого значення для даного двополюсника.
Реактивний внутрішній опір
Якщо еквівалентна схема двополюсника містить реактивні елементи - конденсатори та/або котушки індуктивності, то розрахунокРеактивного внутрішнього опору виконується так само, як і активного, але замість опорів резисторів беруться комплексні імпеданси елементів, що входять до схеми, а замість напруг і струмів - їх комплексні амплітуди, тобто розрахунок проводиться методом комплексних амплітуд.
Вимірюванняреактивного внутрішнього опору має деякі особливості, оскільки він є комплекснозначною функцією, а не скалярним значенням:
- Можна шукати різні параметри комплексного значення: модуль , аргумент , тільки речову або уявну частину, а також комплексне число повністю. Відповідно, методика вимірювань залежатиме від того, що хочемо отримати.
- Будь-який із перелічених параметрів залежить від частоти. Теоретично, щоб отримати шляхом вимірювання повну інформацію про реактивний внутрішній опір, необхідно зняти залежністьвід частоти, тобто провести вимірювання на всіхчастотах, які може генерувати джерело цього двополюсника.
Застосування
У більшості випадків слід говорити не про застосуваннівнутрішнього опору, а про облікуйого негативного впливу, оскільки внутрішній опір є скоріше негативним ефектом. Тим не менш, у деяких системах наявність внутрішнього опору з номінальним значенням є просто необхідною.
Спрощення еквівалентних схем
Подання двополюсника як сукупність генератора напруги та внутрішнього опору є найпростішою і часто використовуваною еквівалентною схемою двополюсника.
Узгодження джерела та навантаження
Узгодження джерела та навантаження – це вибір співвідношення опору навантаження та внутрішнього опору джерела з метою досягнення заданих властивостей отриманої системи (як правило, намагаються досягти максимального значення будь-якого параметра для даного джерела). Найчастіше використовуються такі типи узгодження:
Узгодження щодо струму та потужності слід використовувати з обережністю, оскільки є небезпека перевантажити джерело.
Зниження високих напруг
Іноді до джерела штучно додають великий опір (воно додається до внутрішнього опору джерела) для того, щоб значно знизити напругу, що отримується від нього. Однак додавання резистора як додатковий опір (так званий резистор, що гасить) веде до марного виділення потужності на ньому. Щоб не витрачати енергію марно, в системах змінного струму використовують реактивні гасять імпеданси, найчастіше конденсатори. У такий спосіб будуються конденсаторні блоки живлення. Аналогічно, за допомогою ємнісного відведення від високовольтної ЛЕП можна отримати невелику напругу для живлення будь-яких автономних пристроїв.
Мінімізація шуму
При посиленні слабких сигналів часто виникає завдання мінімізації шуму, що вноситься підсилювачем сигналу. Для цього використовуються спеціальні малошумні підсилювачіоднак вони спроектовані таким чином, що найменший коефіцієнт шуму досягається лише в певному діапазоні вихідного опору джерела сигналу. Наприклад, малошумний підсилювач забезпечує мінімальний шум тільки в діапазоні вихідних опорів джерела від 1 кОм до 10 кОм; якщо джерело сигналу має менший вихідний опір (наприклад, мікрофон з вихідним опором 30 Ом), слід застосувати між джерелом і підсилювачем підвищуючий трансформатор , який підвищить вихідний опір (а також напруга сигналу) до необхідного значення.
Обмеження
Поняття внутрішнього опору вводиться через еквівалентну схему, тому мають силу ті ж обмеження, що і для застосування еквівалентних схем.
Приклади
Значення внутрішнього опору відносні: те, що вважається малим, наприклад, для гальванічного елемента, дуже великий для потужного акумулятора. Нижче наведено приклади двополюсників та значення їх внутрішнього опору r. Тривіальні випадки двополюсників без джерелобговорені особливо.
Малий внутрішній опір
Великий внутрішній опір
Негативний внутрішній опір
Існують двополюсники, внутрішній опір яких має негативнезначення. У звичайному активномуопорі відбувається дисипація енергії, реактивномуопорі енергія запасається, а потім виділяється назад у джерело. Особливість негативного опору у цьому, що саме є джерелом енергії. Тому негативний опір у чистому вигляді не зустрічається, він може бути лише імітований електронною схемою, яка обов'язково містить джерело енергії. Негативний внутрішній опір може бути отриманий у схемах шляхом використання:
- елементів з негативним диференціальним опором, наприклад, тунельних діодів
Системи з негативним опором потенційно нестійкі і тому можуть бути використані для побудови автогенераторів.
Див. також
Посилання
Література
- Зернов Н. В., Карпов В.Г.Теорія радіотехнічних ланцюгів. – М. – Л.: Енергія, 1965. – 892 с.
- Джонс М.Х.Електроніка – практичний курс. – М.: Техносфера, 2006. – 512 с.
ЕРС та напруга. Внутрішній опір джерел живлення.
Лікнеп так лікнеп!
Закон Ома. Ось я про що.
Про закон Ома ми вже говорили. Поговоримо ще раз – з дещо іншого боку. Не вдаючись у фізичні подробиці і висловлюючись простою котячою мовою, закон Ома говорить: що більше е.д.с. (електрорушійна сила), тим більше струм, що більше опір, тим менше струм.
Переклавши це заклинання на язик сухих формул отримуємо:
I=E/R
де:I - сила струму,E - Е.Д.С. - електрорушійна силаR - опір
Струм вимірюється в амперах, е.д.с. - У вольтах, а опір носить горде ім'я товариша Ома.Е.д.с. - Це є характеристика ідеального генератора, внутрішній опір якого прийнято вважати нескінченно малим. У реальному житті таке буває рідко, тому набуває чинності закон Ома для послідовного ланцюга (більш знайомий нам):
I=U/R
де:U - напруга джерела безпосередньо з його клемах.
Розглянемо найпростіший приклад.
Уявімо собі звичайну батарейку у вигляді джерела е.д.с. і включеного послідовно з ним якогось резистора, який уособлюватиме собою внутрішній опір батареї. Підключимо паралельно батарейці вольтметр. Його вхідний опір значно більший за внутрішній опір батарейки, але не нескінченно великий - тобто, через нього потече струм. Величина напруги, яку покаже вольтметр, буде меншою за величину е.д.с. саме на величину падіння напруги на внутрішньому уявному резисторі при даному струмі.
Формула кінцевої напруги при цьому матиме такий вигляд:
U(бат)=E-U(внутр)
Так як згодом у всіх елементів живлення внутрішній опір збільшується, то падіння напруги на внутрішньому опорі теж збільшується. При цьому напруга на клемах батареї зменшується. М'яу!
Розібралися!
Що ж відбувається, якщо замість вольтметра до батареї підключити амперметр? Оскільки власний опір амперметра прагне нуля, ми фактично будемо вимірювати струм, що протікає через внутрішній опір батареї. Оскільки внутрішній опір джерела дуже невеликий, вимірюваний при цьому струм може досягати кількох ампер.
Проте слід зазначити, що внутрішній опір джерела є таким самим елементом ланцюга, як і решта. Тому зі збільшенням струму навантаження падіння напруги на внутрішньому опорі також збільшиться, що призводить до зменшення напруги на навантаженні. Або як ми, радіокоти, любимо висловлюватися - до просідання напруги.
Щоб зміна навантаження якнайменше впливало на вихідну напругу джерела, його внутрішній опір намагаються звести до мінімуму.
Можна так підібрати елементи послідовного ланцюга, щоб на якомусь із них отримати напругу, зменшену, в порівнянні з вихідним, у скільки завгодно разів.
