¿Cuál es la diferencia entre la resistencia interna y la impedancia?

Para comprender los matices de la resistencia interna y la impedancia, es crucial reconocer que la impedancia se refiere a la CA (corriente alterna), mientras que la resistencia interna está más asociada con la CC (corriente continua). A pesar de sus diferentes contextos, su cálculo sigue la misma fórmula, R = V/I, donde R es resistencia o impedancia interna, V es voltaje e I es corriente.

Resistencia interna: la barrera al flujo de electrones

La resistencia interna resulta de la colisión de electrones con la red iónica del conductor, transformando la energía eléctrica en calor. Considere la resistencia interna como un tipo de fricción que impide el movimiento de electrones. En escenarios donde la corriente alterna fluye a través de un elemento resistivo, genera una caída de voltaje. Esta caída permanece en fase con la corriente, ilustrando una relación directa entre el flujo de corriente y la resistencia interna encontrada.

Impedancia: un concepto más amplio que abarca la resistencia interna

La impedancia representa un término más completo que encapsula todas las formas de oposición al flujo de electrones. Esto incluye no solo resistencia interna, sino también reactancia. Es un concepto ubicuo que se encuentra en todos los circuitos y componentes.

Es imperativo diferenciar entre reactancia e impedancia. La reactancia se refiere específicamente a la oposición ofrecida a la corriente de CA por inductores y condensadores, elementos que varían en diferentes tipos de baterías. Esta variabilidad es evidente en los diferentes diagramas y valores eléctricos característicos de cada tipo de batería.

Para desmitificar la impedancia, podemos recurrir al modelo Randles. Este modelo, representado en la Figura 1, integra R1, R2, junto con C. Específicamente, R1 representa la resistencia interna, mientras que R2 corresponde a la resistencia de transferencia de carga. Además, C denota un condensador de doble capa. En particular, el modelo Randles a menudo excluye la reactancia inductiva, ya que su impacto en el rendimiento de la batería, particularmente a frecuencias más bajas, es mínimo.

Figura 1: Modelo Randles de una batería de ácido de plomo

Comparación de resistencia interna e impedancia

Para aclarar, a continuación se describe una comparación detallada de la resistencia interna y la impedancia.

Aspecto de la propiedad eléctrica	Resistencia interna (R)	Impedancia (z)
Aplicación de circuito	Utilizado principalmente en circuitos que operan con corriente continua (DC).	Empleado predominantemente en circuitos diseñados para la corriente alterna (AC).
Presencia de circuito	Observable en circuitos de corriente alterna (AC) y corriente continua (DC).	Exclusivo a los circuitos de corriente alterna (AC), no presentes en DC.
Origen	Se origina en elementos que obstruyen el flujo de corriente eléctrica.	Surge de una combinación de elementos que se resisten y reaccionan a la corriente eléctrica.
Expresión numérica	Expresado usando números reales definitivos, por ejemplo, 5.3 ohmios.	Expresado a través de números reales y componentes imaginarios, ejemplificados por 'R + IK'.
Dependencia de la frecuencia	Su valor permanece constante independientemente de la frecuencia de la corriente de DC.	Su valor fluctúa con la frecuencia cambiante de la corriente de CA.
Característica de fase	No exhibe ningún ángulo de fase o atributos de magnitud.	Caracterizado por un ángulo de fase definitivo y una magnitud.
Comportamiento en un campo electromagnético	Exhibe únicamente la disipación de potencia cuando se expone a un campo electromagnético.	Demuestra tanto la disipación de potencia como la capacidad de almacenar energía en un campo electromagnético.

Precisión en la medición de resistencia interna de la batería

Como proveedor de soluciones especializado en el monitoreo y la gestión de las baterías de respaldo, DFUN énfasis en la medición de resistencia interna de la batería se alinea con prácticas de la industria establecidas, inspirándose en dispositivos ampliamente aceptados como Fluke o Hioki. Aprovechando métodos similares a estos dispositivos, conocidos por su precisión y aceptación generalizada del cliente, nos adherimos a estándares como IEE1491-2012 e IEE1188.

IEE1491-2012 nos guía para comprender la resistencia interna como un parámetro dinámico, lo que requiere un seguimiento continuo para medir las desviaciones de la línea de base. Mientras tanto, el estándar IEE1188 establece un umbral para la acción, aconsejando que si la resistencia interna excede el 20% de la línea estándar, la batería debe considerarse para reemplazar o someterse a un ciclo profundo y recarga.

Pasando de estos principios, nuestro método de medir la resistencia interna implica someter la batería a una frecuencia y corriente fija, seguido de un muestreo de voltaje. El procesamiento posterior, incluida la rectificación y el filtrado a través de un circuito de amplificador operativo, produce una medición precisa de la resistencia interna. Sorprendentemente, este método generalmente concluye dentro de los 100 milisegundos, con un rango de precisión admirable del 1% al 2%.

En conclusión, la precisión en la medición de resistencia interna asegura un monitoreo efectivo de las baterías, contribuyendo a su longevidad. Esta guía tiene como objetivo ayudar a aquellos que pueden encontrar un desafío para diferenciar entre la resistencia interna y la impedancia, facilitando una comprensión matizada de estas propiedades eléctricas. Para obtener información y comprensión más integrales, puede explorar recursos adicionales de DFUN tecnología.