Calcular resistencia interna de una fuente

Llamamos resistencia interna de una fuente de alimentación a una resistencia física y variable que aparece en los terminales de la fuente cuando conectamos un tipo de carga en concreto.

Tanto para fuentes químicas como electromecánicas, toda fuente de tensión posee una resistencia interna que varía en función de los tipos de generadores y del tipo de carga.


Resistencia interna en baterías de un generador químico.

Para entender como un generador puede modificar la tensión en la carga, tenemos que saber cual es la resistencia interna de la fuente.

Para ello, partimos del siguiente circuito:
Puedes ver una fuente de alimentación que se conecta a una resistencia de 12,2Ω. Tanto la tensión en la carga como la fuente se conectarán a un voltímetro para comprobar su tensión.

Lo primero que hay que hacer es comprobar la carga en vacío, es decir con el interruptor abierto.
Puedes ver que sin carga la tensión de la batería (despreciando la caída de tensión en el voltímetro) es de 3,64V.




Y ahora cerramos el interruptor del circuito:

Y obtenemos otra medida:


NOTA: La medida real y la del emulador no tienen porque parecerse, ya que el LiveWire.exe calcula su propia resistencia interna de acuerdo a unos valores internos.

Si ahora medimos la corriente que circula por el circuito cuando la fuente alimenta la carga, podremos calcular la resistencia interna como la diferencia de tensión con la fuente abierta y la fuente alimentando entre la intensidad de corriente.




Recuerda que para medir la corriente se debe de poner el amperímetro en serie con la parte del circuito a medir.

Ahora escogemos la escala correcta y nos mostrará una intensidad:



Que implica que por el circuito circulan 280mA (Ten en cuenta la escala a la que tengo puesto el amperímetro, y que está en lectura de potencia).
Obtendremos una resistencia interna de:



Rint = (3,64V - 3,58V) ÷ 280mA = 0,06V ÷ 0,280A = 0,214Ω

Mientras mayor sea la resistencia interna, mayor será la variación de tensión en la carga, por lo que interesa que este valor sea lo más bajo posible. Y para conseguir eso hay que escoger un valor de la carga mucho más elevado que la de la fuente. Sino, la carga afectará a la resistencia interna y por lo tanto también a la estabilidad de la fuente.

Muchos fabricantes proporcionan la resistencia interna de sus generadores permitiendo así saber cual es el rendimiento de sus máquinas. Y a partir de cierto valor, la fuente empieza a perder propiedades eléctricas y se sabe que está defectuosa.

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