Calculadora de resistência interna

Calcule a resistência interna de uma bateria ou fonte usando a tensão em circuito aberto, a tensão sob carga e uma resistência de carga conhecida.

Resistência interna da bateria
Meça a tensão sem carga, conecte um resistor conhecido e informe a tensão sob carga.

Sobre a resistência interna

Toda bateria, fonte de alimentação, gerador ou fonte elétrica real se comporta como se houvesse uma pequena resistência em série com sua fonte ideal de tensão. Essa resistência interna normalmente não é um resistor físico separado. Ela representa os efeitos combinados dos materiais dos eletrodos, da condutividade do eletrólito, dos contatos, dos enrolamentos, dos caminhos semicondutores e de outras perdas internas. Sem corrente, um voltímetro lê a tensão em circuito aberto. Quando uma carga consome corrente, parte da tensão se perde internamente e a tensão nos terminais, ou sob carga, cai. Esta calculadora usa um modelo simples de fonte de Thévenin. Uma resistência de carga conhecida é conectada à fonte e a tensão é medida sobre esse resistor. A corrente de carga é a tensão sob carga dividida pela resistência de carga. A resistência interna é a queda de tensão interna dividida por essa corrente. Combinando as relações: resistência interna = resistência de carga multiplicada por (tensão em circuito aberto dividida pela tensão sob carga menos um). O modelo também informa a corrente e a queda de tensão observada para conferir as medições. A resistência interna é um indicador importante da condição da fonte. Uma bateria nova normalmente tem resistência interna menor que uma bateria envelhecida, descarregada, fria ou danificada da mesma química. Conforme a resistência aumenta, a tensão nos terminais cai mais sob carga, o aquecimento cresce e a capacidade de fornecer correntes altas diminui. Baterias de partida, packs de radiocontrole, nobreaks e células de laboratório são frequentemente comparados repetindo o mesmo ensaio de carga controlada ao longo do tempo. Para obter resultados úteis, meça as duas tensões com o mesmo instrumento calibrado e faça a leitura sob carga rapidamente para limitar o aquecimento ou a mudança no estado de carga. Escolha um resistor com potência nominal adequada, pois ele dissipa a tensão sob carga ao quadrado dividida pela resistência. O modelo simples pressupõe que a fonte seja estável e aproximadamente linear durante o ensaio. Baterias eletroquímicas podem ter comportamento dinâmico, então a duração do pulso, a temperatura, o nível de carga e o uso recente afetam a resistência aparente. Não coloque uma bateria em curto-circuito para estimar a resistência. Um curto pode produzir corrente destrutiva, queimaduras, incêndio, liberação de gases ou explosão. Use uma carga conhecida adequada, cabos de teste com fusível e respeite os limites do fabricante. Esta calculadora apoia estimativas e comparações de engenharia, mas a qualificação de baterias em aplicações críticas de segurança deve seguir a norma de ensaio pertinente e usar equipamentos com especificações adequadas.

Exemplos de resistência interna

MediçõesResistência internaInterpretação
12.6 V em vazio, 12 V sob carga, carga de 6 ohm0.3 ohmsA corrente de carga é 2 A e a queda interna é 0.6 V.
9 V em vazio, 7.5 V sob carga, carga de 10 ohm2 ohmsA carga de 0.75 A produz uma queda de 1.5 V nos terminais.
1.6 V em vazio, 1.5 V sob carga, carga de 15 ohm1 ohmA célula fornece 0.1 A e perde 0.1 V internamente.

Como calcular a resistência interna

  1. Meça e informe a tensão da fonte sem nenhuma carga externa conectada.
  2. Conecte um resistor de carga conhecido e dimensionado com segurança e informe sua resistência.
  3. Meça a tensão sobre a carga conectada e informe a tensão sob carga.
  4. Selecione Calcular resistência interna para ver resistência, corrente e queda de tensão.

Perguntas frequentes sobre resistência interna

O que causa a resistência interna da bateria?

Perdas nos eletrodos, eletrólito, separador e conexões contribuem para a resistência interna. Química, temperatura, estado de carga e envelhecimento alteram essas perdas.

Uma resistência interna menor é sempre melhor?

Menor resistência geralmente permite mais corrente com menos queda de tensão e aquecimento. O valor adequado ainda depende da química, do tamanho e da taxa de descarga prevista.

Por que a tensão sob carga deve ser menor que a tensão em circuito aberto?

Uma fonte passiva normalmente perde tensão nos terminais ao fornecer corrente através da resistência interna. Uma leitura maior sob carga sugere erro de medição, carregamento ou mudança no estado da fonte.

Posso testar a resistência interna com um multímetro?

Um multímetro pode medir as duas tensões e verificar o resistor de carga. Não use o modo de resistência diretamente nos terminais de uma bateria energizada.

A resistência interna permanece constante?

Não, principalmente em células eletroquímicas. Temperatura, estado de carga, duração do pulso, envelhecimento e histórico recente de corrente podem alterar o valor aparente.