Ўнутраны супраціў і яго фізічны сэнс

Кожны крыніца току мае ўласнае ўнутраны супраціў. Электрычная ланцуг - гэта замкнёны контур з спажыўцамі, да якога прыкладваецца напружанне. Кожны такі контур мае знешняе супраціў і ўнутранае.

Знешніх называецца супраціў усяго ланцуга з спажыўцамі і праваднікамі, а ўнутраны супраціў зыходзіць ад самога крыніцы.

Калі ў якасці крыніцы току выкарыстоўваецца электрычная машына, то яе ўнутраны супраціў дзеліцца на актыўны, індуктыўнае і ёмістага. Актыўны залежыць ад даўжыні правадыра і яго таўшчыні, а таксама матэрыялу, з якога выкананы правадыр, і яго стану. Індуктыўнае залежыць ад індуктыўнасці шпулькі (велічыні яе противоЭДС), а ёмістнае ўзнікае паміж віткамі абмоткі. Яно з'яўляецца даволі малым. Калі ў якасці крыніцы выкарыстоўваецца звычайная батарэя, то ў ёй таксама ствараецца супраціў за кошт электраліта.

Ток - гэта накіраванае рух часціц, а супраціў - гэта стваранае перашкода на шляху яго руху. Такія перашкоды сустракаюцца і ў электраліце, і ў свінцовых пласцінах акумулятарных батарэй, словам, усюды, дзе ўзнікае ток.

З-за таго, што існуе ўнутраны супраціў у крыніцы, нельга меркаваць, што напружанне ў ланцугу - гэта і ёсць поўная электрарухаючая сіла крыніцы. Вядома, падзеннем напружання ў самым крыніцы можна занядбаць, аднак толькі ў тым выпадку, калі яно нікчэмна мала.

Калі ў ланцугі крыніцы ствараюцца вялікія токі, то напружанне на зацісках нельга лічыць праўдзівай электрарухаючая сілай. Ток у крыніцы - гэта прыкмета падзення напружання ў ім. У гэтым выпадку дзейнічае закон Кірхгофа, які абвяшчае, што сапраўдная ЭРС ланцугу - гэта сума падзенняў высілкаў на ўсіх участках, у тым ліку і ў самым крыніцы. А запісваецца формула так:

E = ΣU + Ir r

дзе:

E - агульная электрарухаючая сіла ланцугу;
U - падзенне напружання на участках ланцугу;
Ir - унутраны ток, які ствараецца ў крыніцы;
r - ўнутраны супраціў крыніцы.

Каб зразумець фізічны сэнс ўнутранага супраціву крыніцы, варта правесці невялікі досвед. Першапачаткова вымяраецца электрарухаючая сіла крыніцы. Гэта робіцца шляхам падлучэння вальтметра да батарэі, якая не знаходзіцца пад нагрузкай. Пасля гэтага неабходна падключыць невялікае супраціў і паслядоўна ўсталяваць амперметр. Такім чынам, будзе вядомы ток, пры гэтым трэба вымераць таксама напружанне пад нагрузкай.

Запісаўшы ўсе значэнні велічынь, лёгка вызначыць ўнутраны супраціў. Для гэтага ў першую чаргу вызначаецца падзенне напружання ў батарэі. З дапамогай формулы

Ur = EU

вырабляем вылічэнне.

У гэтай формуле:

Ur - падзенне напружання ўнутранага супраціву крыніцы;
E - напружанне (ЭРС), вымеранае на крыніцы без спажыўца;
U - напружанне, вымеранае непасрэдна на супраціве.

Такім чынам, ўнутрана супраціў вылічаецца па наступнай формуле:

r = Ur / I

Некаторыя спецыялісты грэбуюць гэтай велічынёй, лічачы, што яе можна не ўлічваць прычыны малой значэння. Аднак практыка паказвае, што пры складаных разліках ўнутраны супраціў моцна ўплывае на канчатковы вынік.