
【化】 internal resistance
内电阻(internal resistance)是电学中的核心概念,指电源或电子元件内部固有的电阻特性,表现为电流通过时产生的能量损耗。它存在于所有实际电源(如电池、发电机)和导体内,是理想电源模型与实际情况的主要差异之一。
从物理机制分析,内电阻由材料本身的电阻率、微观结构缺陷及电化学反应等因素共同形成。以铅酸电池为例,其内电阻主要来源于电解液的离子迁移阻力、电极活性物质的多孔结构以及集流体的接触电阻,具体数值可通过公式计算:
$$
V{text{terminal}} = mathcal{E} - I r{text{internal}}
$$
其中$mathcal{E}$为电动势,$I$为输出电流,$r_{text{internal}}$即内电阻。
工程应用中,内电阻直接影响系统性能:
权威测量方法包含直流负载法和交流阻抗谱法。国际电工委员会(IEC 61960标准)明确规定锂电池内阻的标准化测试流程,要求使用四端子测量法消除接触电阻影响。
“内电阻”是电学中的一个重要概念,通常指电源或元件内部的固有电阻。以下是详细解释:
基本定义
内电阻(Internal Resistance)指电源(如电池、发电机等)内部存在的电阻,符号常用( r )。它由电源内部材料、结构或化学反应等因素产生,会阻碍电流流动。例如,电池内部的电解液和电极材料会形成内阻。
物理表现
当电源向外电路供电时,内电阻会导致电压下降,这种现象称为“内压降”。此时电源输出电压(端电压)满足公式:
$$
V = varepsilon - Ir
$$
其中( varepsilon )为电源电动势,( I )为电流。电流越大,端电压越低。
能量损耗
内电阻会消耗电能并转化为热能(焦耳热),其功率为( P_{text{损耗}} = I r )。例如,旧电池因内阻增大,即使有剩余电量也难以驱动大电流设备。
测量方法
常用开路-闭路法测量:
实际影响
扩展对比:内电阻与导体的“外电阻”(负载电阻)共同构成回路总电阻,但内阻无法通过外部电路直接消除。
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