В чем разница между внутренним сопротивлением и импедансом?

Чтобы понять нюансы внутреннего сопротивления и импеданса, важно понимать, что импеданс относится к переменному току (переменный ток), тогда как внутреннее сопротивление больше связано с постоянным током (постоянный ток).Несмотря на разные контексты, их расчет выполняется по одной и той же формуле: R=V/I, где R — внутреннее сопротивление или импеданс, V — напряжение, а I — ток.

Внутреннее сопротивление: барьер для потока электронов

Внутреннее сопротивление возникает в результате столкновения электронов с ионной решеткой проводника, преобразующего электрическую энергию в тепло.Рассмотрим внутреннее сопротивление как разновидность трения, препятствующего движению электронов.В сценариях, когда переменный ток протекает через резистивный элемент, он вызывает падение напряжения.Это падение остается в фазе с током, иллюстрируя прямую связь между потоком тока и возникающим внутренним сопротивлением.

Импеданс: более широкая концепция, охватывающая внутреннее сопротивление

Импеданс представляет собой более всеобъемлющий термин, охватывающий все формы противодействия потоку электронов.Сюда входит не только внутреннее сопротивление, но и реактивное сопротивление.Это повсеместная концепция, присутствующая во всех схемах и компонентах.

Крайне важно различать реактивное сопротивление и импеданс.Реактивное сопротивление, в частности, относится к противодействию переменному току со стороны катушек индуктивности и конденсаторов, элементов, которые различаются в зависимости от типа батарей.Эта изменчивость очевидна в различных диаграммах и электрических значениях, характерных для каждого типа батарей.

Чтобы демистифицировать импеданс, мы можем обратиться к модели Рэндлса.Эта модель, изображенная на рисунке 1, объединяет R1, R2 и C. В частности, R1 представляет внутреннее сопротивление, а R2 соответствует сопротивлению переноса заряда.Кроме того, C обозначает двухслойный конденсатор.Примечательно, что модель Рэндлса часто исключает индуктивное сопротивление, поскольку его влияние на производительность батареи, особенно на более низких частотах, минимально.

Рисунок 1: Модель Рэндлса свинцово-кислотной батареи.

Сравнение внутреннего сопротивления и импеданса

Для пояснения ниже приведено подробное сравнение внутреннего сопротивления и импеданса.

Аспект электротехнической собственности	Внутреннее сопротивление (R)	Импеданс (Z)
Применение схемы	Используется преимущественно в цепях, работающих на постоянном токе (DC).	Преимущественно используется в цепях, рассчитанных на переменный ток (AC).
Наличие цепи	Наблюдается как в цепях переменного тока (AC), так и в цепях постоянного тока (DC).	Исключительно для цепей переменного тока (AC), отсутствует в цепях постоянного тока.
Источник	Возникает из элементов, которые препятствуют прохождению электрического тока.	Возникает из комбинации элементов, которые сопротивляются электрическому току и реагируют на него.
Числовое выражение	Выражается определенными действительными числами, например, 5,3 Ом.	Выражается как через действительные числа, так и через мнимые компоненты, примером которых является «R + ik».
Частотная зависимость	Его значение остается постоянным независимо от частоты постоянного тока.	Его значение колеблется с изменением частоты переменного тока.
Фазовая характеристика	Не имеет никаких атрибутов фазового угла или величины.	Характеризуется как определенным фазовым углом, так и величиной.
Поведение в электромагнитном поле	Диссипация мощности наблюдается только при воздействии электромагнитного поля.	Демонстрирует как рассеивание мощности, так и способность хранить энергию в электромагнитном поле.

Точность измерения внутреннего сопротивления аккумулятора

Являясь поставщиком решений, специализирующимся на мониторинге и управлении резервными батареями, компания DFUN уделяет особое внимание измерению внутреннего сопротивления батареи в соответствии с устоявшейся отраслевой практикой, черпая вдохновение из широко распространенных устройств, таких как Fluke или Hioki.Используя методы, аналогичные этим устройствам, известным своей точностью и широким признанием клиентов, мы придерживаемся таких стандартов, как IEE1491-2012 и IEE1188.

IEE1491-2012 помогает нам понять внутреннее сопротивление как динамический параметр, требующий постоянного отслеживания для измерения отклонений от базовой линии.Между тем, стандарт IEE1188 устанавливает порог действия, рекомендуя, что если внутреннее сопротивление превышает 20% от стандартной линии, батарею следует рассмотреть для замены или подвергнуть глубокому циклу и перезарядке.

Исходя из этих принципов, наш метод измерения внутреннего сопротивления предполагает воздействие на батарею фиксированной частоты и тока с последующей выборкой напряжения.Последующая обработка, включая выпрямление и фильтрацию через схему операционного усилителя, дает точное измерение внутреннего сопротивления.Удивительно быстрый, этот метод обычно завершается в течение 100 миллисекунд, имея замечательный диапазон точности от 1% до 2%.

В заключение, точность измерения внутреннего сопротивления обеспечивает эффективный мониторинг батарей, способствуя их долговечности.Это руководство призвано помочь тем, кому может быть сложно отличить внутреннее сопротивление от импеданса, и облегчить понимание этих электрических свойств.Для получения более полной информации и понимания вы можете изучить дополнительные ресурсы по адресу DFUN Технология.