Что делает внутреннее сопротивление батареи на микроскопическом уровне?

Что делает внутреннее сопротивление батареи на микроскопическом уровне?

Нет простого ответа из-за множества различных типов батарей и технологий. Так что нижеследующее является лишь обзором.

Обычно существует две категории внутреннего сопротивления батареи.

Один из них связан с удельным сопротивлением материалов внутренних компонентов (например, электродов), проводящих заряд от клемм и к клеммам.

Другой связан с подвижностью ионов, движущихся внутри между электродами через электролит и среду, разделяющую электроды.

Другие факторы включают, помимо прочего, размер батареи, конкретный химический состав батареи, температуру и возраст.

И почему напряжение падает в цепи по сравнению с напряжением холостого хода? Я предполагаю, что внутри клетки есть какое-то другое поле, которое противодействует пластинам электродов, когда течет ток, это поле должно усиливаться.

Я думаю, что вы приближаетесь, но я думаю, что то, что вы называете «каким-то полем внутри клетки», на самом деле является тем, что мы называем ЭДС (электромагнитной силой) или напряжением, которое батарея генерирует внутри батареи.

Внутреннее напряжение батареи последовательно с ее внутренним сопротивлением. При подаче тока в цепь происходит падение напряжения на внутреннем сопротивлении. Тогда напряжение на клеммах равно ЭДС минус внутреннее падение напряжения. Когда ток не подается (разомкнутая цепь), напряжение на клеммах такое же, как ЭДС.

Рисунок ниже иллюстрирует суть. Если$R_L$бесконечно (это означает, что у нас есть разомкнутая цепь), напряжение на клеммах батареи равно внутреннему напряжению или ЭДС. Для любого конечного значения$R_L$появится ток. Это означает падение напряжения на его внутреннем сопротивлении.$R_b$. Напряжение, доступное на клеммах, будет равно ЭДС за вычетом падения напряжения на$R_b$.

Надеюсь это поможет