Confusión sobre por qué el voltaje de una celda disminuye a medida que se consume y cómo se relaciona con la corriente

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La fuerza electromotriz es igual a la resistencia interna de los tiempos más la resistencia de otros componentes en el circuito de los tiempos actuales.

$$ \ varepsilon = rI + RI $$ Por lo tanto: $$ V = \ varepsilon-rI $$

Lo que realmente me confunde es este gráfico:

Este gráfico se refiere al uso de la batería. Esto significa disminución de voltaje (¿por qué?). Según el gráfico a medida que disminuye la tensión, aumenta la corriente. La única forma en que puedo explicarlo usando la ecuación V = e-rI es que, por alguna razón, la resistencia interna r aumenta y como la fuerza eloctromotriz permanece igual, esto significa una disminución en el voltaje V, por lo que ambos lados se igualan nuevamente. ¡Pero espera! De acuerdo con el gráfico actual, se suponía que aumentaría y el razonamiento anterior no tiene en cuenta eso. Explique en sus propias palabras, paso a paso, cómo puede explicar este gráfico utilizando la ecuación V = e-rI.

    
pregunta Richard Smith

3 respuestas

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Si carga un motor con una fuerza física, el motor comienza a disminuir la velocidad a medida que aumenta el par de la carga física. Finalmente, el motor se ralentiza tanto que se detiene y queda con velocidad cero y par máximo.

Es lo mismo para una batería. Sin una carga, se ejecuta a toda velocidad (voltaje de circuito abierto) y, a medida que se carga, el voltaje del terminal disminuye a medida que aumenta la corriente consumida. Eventualmente, con una batería en cortocircuito, la corriente tomada es máxima, pero el voltaje del terminal es cero.

La resistencia interna de la célula hace que esto suceda. Si una celda no tuviera resistencia interna, podría suministrar cualquier cantidad de corriente sin que caiga el voltaje del terminal (algo imposible, por supuesto).

    
respondido por el Andy aka
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El gráfico que tiene allí muestra la línea de CARGA, la tensión a la corriente igual a cero es la corriente de tensión abierta de la celda y la corriente a la tensión igual a cero es la corriente de cortocircuito. Por lo tanto, muestra todos los valores posibles del voltaje visto en la salida de la celda (V = EMF-rI) en función de la corriente. Entonces, en otras palabras, los gráficos muestran los límites de la batería. Ahora, cuando aplica una carga R, bloquea esa línea de carga en un punto operativo. E incluso puede seguir adelante y trazar V = IR para una R particular en la parte superior de la línea de carga y el punto donde se cruzaron será el punto de operación. Ahora recuerde, que un modelo para una batería es una fuente de voltaje ideal, la resistencia interna. cuando empiece a extraer la corriente de la batería y complete la carga, habrá una caída de tensión rI correspondiente a la caída de tensión debida a la resistencia interna, lo que provocará que la tensión de la celda sea inferior a la tensión de la fuente de tensión. Ahora veamos la línea de carga cuando observamos la volatilidad del circuito abierto (corriente = 0) que significa que se está extrayendo la corriente, la fuente de voltaje es igual a la fuente de voltaje. Ahora, en el otro extremo, a la corriente de cortocircuito, el voltaje es cero, significa que ha extraído tanta corriente que el voltaje creado por rI o (caída de voltaje debido a la resistencia interna) es igual a la fuerza electromotriz y el equilibrio es alcanzado.

    
respondido por el Kvegaoro
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El gráfico muestra el aumento de la caída de voltaje a medida que aumenta la corriente extraída de la batería.

V = e - IR

Cuando la corriente dibujada I aumente en la ecuación anterior, el voltaje V disminuirá si e es constante.

    
respondido por el Murali

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