Джерела напруги, будь то акумулятори, генератори тощо. вони не ідеальні (ідеальні).

Справжнє джерело напруги складається з ідеального джерела напруги послідовно з опором (так званий внутрішній опір). Цей внутрішній опір насправді не існує так, щоб ми могли його бачити. Це опір, що визначається поведінкою реальних джерел напруги.

Див. Схеми ідеального джерела напруги та реального джерела напруги.

опір

  • VI = Напруга у внутрішньому опорі
  • VL = напруга на навантажувальному резисторі
  • RI = внутрішній опір
  • RL = опір навантаженню

Беручи наступні значення:

  • I = 4 ампер
  • RI = 3 Ом
  • RL = 5 Ом
У кожному з резисторів спостерігається падіння напруги.

VI = I x RI = 4 A x 3 W = 12 Вольт
VL = I x RL = 4 A x 5 W = 20 Вольт

Загальне падіння напруги буде: VI + VL = 12 В + 20 В = 32 Вольт (дорівнює ідеальній напрузі джерела) (закон напруги Кірхоффа).

Видно чітко, що до навантаження (RL) подається лише 20 з 32 вольт, решта напруги втрачається у внутрішньому опорі. Часто ця напруга (напруга 20 Вольт) називається термінальною напругою, оскільки вона вимірюється на клемах джерела напруги.

Як отримати внутрішній опір?

  1. Вимірюється напруга на клемах джерела напруги без навантаження (без RL). Виміряна напруга буде Vsc (напруга холостого ходу)
  2. Підключено навантаження і вимірюється напруга на ньому. Виміряна напруга буде Vcc (напруга з навантаженням)
  3. Вимірюється сила струму до навантаженої ланцюга. Виміряним струмом буде I

Після отримання цих значень застосовується таке рівняння:

RI = (Vsc - Vcc)/I

Якщо Vsc = 12 Вольт, Vcc = 11,8 Вольт і I = 10 А

З вищевикладеного можна зробити висновок, що чим більше струму вимагає навантаження (RL), тим нижчою буде напруга на клем через більший спад внутрішнього опору (RI).