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jueves, marzo 24, 2011

Construcción de Baterías - Resistencia Interna

Parte 2

Frecuentemente consideramos que una batería o pila, es una fuente perfecta de voltaje constante y que la corriente que entrega solo depende de la resistencia externa o carga que conectemos a sus bornes. Lo anterior, no es cierto. Toda celda o batería tiene siempre una resistencia interna.

Batería "perfecta" o ideal, sin resistencia interna

El esquema muestra una "batería real" con una resistencia interna de 0.2 ohmios encerrada en un recuadro punteado. Tenemos también una resistencia de 1 ohmio conectada a los terminales de la batería.


Batería "real" con resistencia interna de 0.2 ohmios

Recordemos que para calcular la corriente que circula por un circuito resistivo, contamos con el auxilio de la Ley de Ohm (I = E/R). Hagamos algunos cálculos:

Para la "batería perfecta"

I = 10/1 = 10 amperios.

Para la "batería real"

I = 10/ 1.2 =  8.333 amperios

Por otro lado, si ponemos en corto circuito los terminales de la "batería real" se producirá una corriente cuyo valor será infinito, ya que I = 10/0 = infinito. Para la "batería real", la corriente será I = 10/0.2 = 50 amperios.

Dado que todas las baterías serán "imperfectas", es decir tendrán una resistencia interna, debemos entender las implicancias de esta característica, a fin de valuar su influencia en los circuitos.

En la práctica, las baterías se manufacturan con resistencias internas muy bajas (comparadas con las resistencias que como carga se conectan a sus terminales) a tal punto que la batería se comporta como una "perfecta".

Si se requiere construir una batería con resistencia extremadamente baja, pues  para lograr el objetivo, es necesario conectar varias celdas en paralelo.




El esquema anterior nos muestra que tenemos cinco celdas conectadas en paralelo. Cada celda, tiene una resistencia interna de 0.2 ohmios. El circuito equivalente es el de una celda con idéntico voltaje de 2 voltios y una resistencia interna de 0.04 ohmios. El valor 0.04 es el resultado de dividir 0.2 entre 5.  Es decir la resistencia equivalente será 1 quinto de la resistencia de cada celda. Si se conectaran 10 celdas, la resistencia interna de todo el arereglo será: 0.2 entre 10 = 0.02 ohmios.

Por otro lado, si el arreglo de las cinco celdas en paralelo, se conecta a un circuito, la corriente que circulará en cada ramal, será equivalente a la quinta parte del valor que atravieza el circuito.

Saludos amigos. Esperaría sus comentarios.







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