Panduan Praktis: Mengukur Resistansi Internal Baterai
Baterai
Apakah Anda menangani proyek yang menggunakan baterai, dan perlu mengetahui tentang Resistansi Internal Baterai? Jika iya, Anda membaca artikel yang tepat.
Semua baterai memiliki tingkat tertentu resistansi terhadap aliran arus. Menariknya, perlawanan ini adalah apa yang kita sebut resistansi internal.
Selain itu, baterai tidak dapat bertahan selamanya, dan resistansi internalnya dapat berubah seiring waktu. Jadi, apa yang harus Anda lakukan adalah mengukur resistansi internal baterai apa pun sebelum menggunakannya pada sirkuit Anda.
Tetap semangat jika Anda tidak tahu cara melakukan pengukuran ini. Anda akan mempelajari semuanya tentang hal ini dalam postingan ini.
Definisi Resistansi Internal
Model resistansi internal
Resistansi adalah konsep yang familiar dalam teknik. Selain itu, resistansi internal terjadi ketika sebuah objek menolak tingkat arus yang mengalir di dalam konduktor–yang menghasilkan panas.
Menariknya, sel baterai menawarkan jenis perlawanan terhadap aliran arus. Karena baterai tidak memiliki konduktor listrik yang sempurna, menemukan baterai dengan resistansi internal nol bisa sulit.
Selain itu, resistansi internal baterai seperti penjaga baterai tersebut. Oleh karena itu, semakin rendah resistansi internal, semakin sedikit keterbatasan yang akan Anda temui saat menggunakan baterai tersebut.
Jika Anda memiliki resistansi internal yang tinggi, baterai Anda akan panas berlebih dan mengalami penurunan tegangan.
Bagaimana Cara Kerja Baterai?
Baterai dilengkapi dengan dua klem yang dibuat dari logam yang berbeda dan satu elektrolit di antara klem-klem tersebut. Elektrolit adalah larutan kimia yang memungkinkan elektron mengalir. Dengan kata lain, elektrolit adalah konduktor listrik.
Klem Baterai
Selain itu, elektrolit juga bereaksi dengan logam dan menjaga mereka dalam ion masing-masing. Salah satu klem baterai adalah katoda, biasanya logam oksida dengan banyak muatan positif. Atau ion logam dengan nol atau sedikit elektron.
Klem baterai kedua adalah anoda, biasanya logam dengan banyak muatan negatif. Atau ion logam dengan kelebihan elektron.
Sekarang, reaksi kimia elektrolit mengoksida katoda, sehingga memungkinkannya kehilangan elektron. Elektron ini kemudian menyelami sirkuit sebelum mencapai anoda.
Selain itu, baterai mengubah energi kimia menjadi energi listrik hingga reaktan habis. Oleh karena itu, baterai mati. Namun, Anda dapat mendapatkan lebih banyak reaktan melalui energi listrik eksternal yang berubah menjadi energi kimia.
Dengan kata lain, itu mengisi ulang baterai yang mati dan memungkinkan Anda untuk mengulangi proses mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik.
Pengisian Daya Baterai
Mengukur Resistansi Internal Baterai: Cara Ideal
Pengukuran resistansi internal melibatkan Anda mendapatkan beberapa komponen seperti:
- Baterai baru (lebih baik baterai AA)
Baterai AA
Resistor
Voltmeter
Langkah-langkah
- Pertama, hubungkan voltmeter dan baterai dengan mengeklik voltmeter ke klem baterai. Hubungkan klem merah voltmeter ke katoda baterai dan klem hitam ke anoda baterai.
- Catat pengukuran yang Anda peroleh dari voltmeter Anda pada 1,500 volt. Beban tegangan voltmeter yang disediakan tergantung pada jenis baterai Anda. Anda mendapatkan bacaan karena tegangan sirkuit terbuka (VOC) atau dengan kata lain tidak menambahkan beban apa pun ke sirkuit.
- Selanjutnya, tambahkan resistor Anda ke baterai dan hubungkan voltmeter Anda lagi. Anda harus menyaksikan penurunan tegangan karena resistansi internal baterai.
- Selanjutnya, catat pengukuran dari voltmeter Anda pada 1,446 volt setelah menambahkan resistor. Karena ada penurunan tegangan, Anda harus mendapatkan nilai yang lebih rendah dari pengukuran awal Anda. Dengan demikian, Anda dapat mengukur resistansi internal baterai dengan menggunakan nilai yang Anda peroleh dari VOC (tegangan sirkuit terbuka) dan tegangan baterai saat terhubung ke beban–dalam hal ini, resistor.
- Selanjutnya, Anda dapat menggunakan rumus hukum tegangan Kirchhoff dan rumus hukum Ohm untuk mengukur resistansi internal baterai Anda. Pertama, kita akan menggunakan nilai yang diperoleh setelah menghubungkan beban untuk menghitung jumlah arus yang mengalir ke dalam sirkuit:
Di mana:
V adalah tegangan
R adalah resistansi
I adalah arus
VL adalah tegangan beban
RL adalah nilai resistor
Selanjutnya, gunakan hukum tegangan Kirchhoff untuk menghitung volt dari resistor internal baterai. Ini sama dengan nilai penurunan tegangan di dalam resistor internal:
Di mana:
VOC adalah tegangan sirkuit terbuka
VL adalah tegangan beban
VI adalah tegangan di seluruh resistor internal
Setelah Anda memiliki nilai untuk arus yang mengalir ke dalam sirkuit dan penurunan tegangan resistor internal, Anda dapat menggunakan Hukum Ohm untuk menghitung resistansi internal baterai Anda.
Di mana:
RI adalah resistansi internal
Oleh karena itu, resistansi internal baterai AA adalah 0,149Ω.
Bagaimana Resistansi Internal Mempengaruhi Tegangan dan Arus?
Tegangan
Anda dapat memahami ini dengan lebih baik dengan menggunakan hukum Ohm. Hukum Ohm menggunakan rumus yang menunjukkan hubungan antara arus, tegangan, dan resistansi dalam sirkuit.
Ingatlah bahwa tegangan dan resistansi internal adalah variabel mandiri. Variabel dependen (arus) adalah variabel yang dipengaruhi oleh resistansi internal.
Dengan kata lain, saat resistansi internal meningkat, akan terjadi penurunan arus.
Secara alternatif, akan terjadi peningkatan arus saat resistansi internal berkurang. Kedua arus dan resistansi internal berbanding terbalik. Namun ini hanya bekerja berdasarkan hukum Ohm.
Tanpa hukum ini, tegangan akan menurun saat resistansi internal meningkat.
Bagaimana Resistansi Internal Mempengaruhi Baterai?
Baterai HP
Resistansi internal rendah berarti baterai akan mengalami lebih sedikit masalah saat menyegarkan lonjakan daya yang diperlukan.
Sebaliknya, jika Anda memiliki pembacaan mW yang tinggi, itu dapat menyebabkan baterai Anda mati lebih cepat dari biasanya. Mengapa? Karena baterai tidak dapat menyampaikan energi secara efisien saat menyimpan beberapa energi. Dengan kata lain, resistansi internal yang besar akan merusak umur dan kinerja baterai.
Apakah Resistansi Internal Baterai Berubah?
Baterai Mati
Semenjak baterai menjadi lebih tua, resistansi internalnya meningkat. Karena peningkatan resistansi internal ini, daya yang tersedia di klem baterai juga akan menurun.
Oleh karena itu, jika Anda ingin operasi yang andal dari baterai Anda, penting untuk memantau resistansi internalnya sebelum terlalu tinggi.
Komponen yang Mempengaruhi Resistansi Internal Baterai
Dua komponen utama yang memengaruhi resistansi internal meliputi resistansi elektronik dan resistansi ionik.
Resistansi elektronik meliputi resistansi semua bahan baterai seperti komponen internal dan penutup logam.
Ini juga melibatkan bagaimana semua bahan ini bersentuhan. Selain itu, Anda dapat melihat efek resistansi elektronik segera setelah menghubungkan beban ke baterai.
Di sisi lain, resistansi ionik berurusan dengan bagaimana baterai menahan aliran arus berdasarkan faktor elektrokimia seperti mobilitas ion, luas permukaan elektroda, dan konduktivitas elektrolit.
Kesimpulan
Mengukur resistansi internal baterai Anda sangat penting saat membangun sirkuit. Resistansi internal bertanggung jawab atas operasi baterai. Selain itu, kondisinya menentukan apakah Anda akan memiliki baterai yang baik atau buruk.
Selain itu, resistansi internal baterai yang tinggi dapat menyebabkan baterai Anda panas berlebih dan mati lebih cepat dari waktu yang diperkirakan. Jadi, Anda dapat menggunakan pengukuran Anda untuk memutuskan apakah Anda ingin mengganti baterai untuk sirkuit Anda.
Jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami, dan kami akan senang membantu.
