Den inre resistansens beroende av belastningsströmmen hos batteriet LR20


Kommentarer till grafen

Grafen visar batteriet LR20:s inre resistans Ri som är beroende av belastningsströmmen IL.

Ur grafen har jag tagit fram följande samband:



Ri är i enheten ohm
IL är i enheten milliampere
(* = multiplikation)

Hur fick jag fram funktionen?


Testa formeln speciellt för de värden som står i tabellen för LR20 år 2013. Där står att
belastningsströmmen IL vid testet var 108,4 mA. Sätt in detta värde i formeln och man får
avrundat till två decimaler Ri = 0,25 ohm!

Men hur mycket ström kan man egentligen plocka ut från det kraftfulla batteriet LR20?
Antag vi belastar ett nytt batteri så att polspänningen Up blir lika med märkspänningen
1,5 V. Enligt tabellen är tomgångsspänningen 1,63 V (2013).

Ovanstående formel kan kombineras med formeln Up = E - Ri * IL (se början av webbsidan
"Batteriers inre motstånd"). Med insättning av kända värden i andra formeln fås nedan-
stående ekvationssystem:




OBS! IL på första raden anges i mA, medan IL på andra raden anges i A.

Vid en lösning av detta ekvationssystem får man en andragradsekvation med t.ex. IL som
obekant variabel. Lösningen blir dessa två reella rötter:

IL1 = 0,3861 A och IL2 = 404,0 A

Det går ju inte att få 404 ampere från ett sådant här litet batteri. Därför bortser man
ifrån IL2 i detta fall.

Men stämmer det med IL1 praktiskt?

Om man vill få strömmen 0,3861 A vid en polspänning på 1,5 V, ska enligt Ohms lag
(1,5 V / 0,3861 A) ett motstånd på 4 ohm anslutas. Det gjorde jag. Vid IL = 0,38 ampere
var Up = 1,534 volt. Alltså det stämmer praktiskt.

När man belastar batterier faller polspänningen hela tiden. När jag mäter, tar jag den
spänning som blir då det börjar stabilisera sig.

Till sist om Ri vid strömmen 0,38 A. IL1 = 0,3861 A ger Ri1 = 0,337 ohm. Detta räknas
endast ut med ekvationssystemets andra rad.

Vid ett annat tillfälle gjordes ett andra praktiskt belastningsförsök vid IL = 0,38 A.
Belastningsströmmen IL var 382,6 milliampere, Up var 1,492 volt och Ri räknades ut till
0,358 ohm. Detta bekräftar ännu en gång formlerna och ekvationssystemet.




Tillbaka