Внутреннее сопротивление источника
Внутреннее сопротивление источника — это сопротивление движению зарядов внутри самого источника тока. Из-за него часть энергии теряется внутри источника, поэтому напряжение на внешней цепи обычно меньше электродвижущей силы источника.
Любой реальный источник тока можно представить как идеальный источник с электродвижущей силой \(\mathcal{E}\) и последовательно соединённым внутренним сопротивлением \(r\). При подключении внешней цепи ток проходит и через нагрузку, и через внутренние участки источника. Поэтому внутри источника возникает падение напряжения \(Ir\).
Формула
Напряжение на зажимах источника связано с его электродвижущей силой, током и внутренним сопротивлением:
Здесь \(U\) — напряжение на зажимах источника, то есть напряжение на внешней цепи. Чем больше сила тока \(I\) или внутреннее сопротивление \(r\), тем сильнее уменьшается \(U\). При разомкнутой цепи \(I=0\), поэтому \(U=\mathcal{E}\).
Дереккөз имеет \(\mathcal{E}=12\) В и внутреннее сопротивление \(r=1\) Ом. Если ток во внешней цепи равен \(2\) А, то падение напряжения внутри источника равно \(Ir=2\) В. Напряжение на внешней цепи: \(U=12-2=10\) В.
Внутреннее сопротивление — не то же самое, что сопротивление внешнего резистора. Электрическое сопротивление нагрузки определяет ток вместе с внутренним сопротивлением источника, а \(r\) относится к самому источнику. Влияние \(r\) на напряжение подробно описывает бет о влиянии внутреннего сопротивления источника.
Как изменится напряжение на зажимах источника при увеличении силы тока, если \(\mathcal{E}\) и \(r\) постоянны?
Главное
- Внутреннее сопротивление \(r\) находится внутри реального источника и измеряется в омах.
- Напряжение внешней цепи определяется формулой \(U=\mathcal{E}-Ir\).
- Чем больше ток или внутреннее сопротивление, тем меньше напряжение на зажимах источника.