Voltímetro que mide la fuerza electromotriz de una batería

1

Se sabe que conectar un voltímetro directamente a los terminales (sin ninguna otra carga) de una batería le mostrará el valor del EMF de la batería. Sin embargo, no entiendo muy bien cómo sucede esto. La fuerza de la electromotriz es igual con: E = U + u (E = EMF, u = caída de tensión interna, U = caída de tensión externa). La tensión que suministra la batería es U.Mi pregunta: ¿Cómo un voltímetro mide la FEM de una batería y por qué no? ¿Muestra el valor de U cuando está conectado directamente a la batería?

    
pregunta Daniel Tork

2 respuestas

5

En su modelo, la batería es una fuente de voltaje con una resistencia en serie. Cuando la batería no suministra corriente, no hay corriente a través de esta resistencia interna y, por lo tanto, el voltaje que cae es 0. El voltaje de circuito abierto de una batería es, por lo tanto, el mismo que su voltaje interno. Cuando se aplica una carga a la batería, la corriente fluye, la resistencia interna disminuye algo de voltaje y el voltaje externo es menor que el voltaje interno.

Los voltímetros están diseñados para tener una alta impedancia. Presentan una carga tan pequeña a la batería que podemos ignorarla por motivos prácticos. Los voltajes internos y externos de la batería son, por lo tanto, los mismos para propósitos prácticos cuando se miden con un voltímetro. Dicho de otra manera, medir una batería solo con un voltímetro es medirla en condiciones de circuito abierto.

Me refiero a la tensión interna como la producida directamente por la celda, y la tensión externa como la que menos se descarta a través de la inevitable e inevitable resistencia interna de la batería.

    
respondido por el Olin Lathrop
5

Para medir el EMF real, mides U cuando la corriente suministrada por la batería es exactamente 0.

Para hacer esto, tradicionalmente, no usa un voltímetro sino un amperímetro ... y un dispositivo para medir el potencial, es decir, un potentiometer .

Este "potenciómetro" se alimenta de un voltaje más alto (desconocido) y se ajusta hasta que la corriente extraída de la batería es cero, y produce la relación de dos resistencias.

Eso solo no es muy útil, hasta que también mides el EMF de una celda estándar ( Daniell o Weston cell) usando la misma técnica, que le permite calibrar el voltaje de conducción desconocido, y finalmente el EMF de la celda en la que está pruebas.

En la práctica, por supuesto, la corriente consumida por un voltímetro ordinario es lo suficientemente pequeña como para que u esté lo suficientemente cerca de 0 para que no importe, y U = EMF.

    
respondido por el Brian Drummond

Lea otras preguntas en las etiquetas