Điện trở trong

trong r mô tả phần sụt áp và phát nhiệt bên trong một nguồn thực trong mô hình tuyến tính. Khi nguồn phát dòng I, điện áp hai cực là $V_{ab}=\mathcal{E}-Ir$. Tổn hao trong là $I^{2}r$.

Lĩnh vực: Cơ học, nhiệt, điện từ và lượng tử

Định nghĩa trên trang này được dùng trong lĩnh vực vừa nêu. Một từ giống nhau ở môn khác có thể mang nghĩa khác.

Bài giảng dùng khái niệm này

• Dòng điện, điện trở và suất điện độngVật lý 2
• Mạch điện một chiềuVật lý 2

Giải thích kỹ thuật

Sơ đồ tương đương của nguồn thực gồm nguồn ℰ và trong r mắc nối tiếp. Khi nguồn phát dòng, sụt áp trong là Ir. Điện áp tới tải giảm so với suất điện động.

Các công suất tương ứng là:

$$\begin{array}{rl}{P}_{\mathcal{E}}& =\mathcal{E}I,\\ P_r& =I^{2}r,\\ P_{\mathrm{ra}}& =\mathcal{E}I-I^{2}r.\end{array}$$

Khi nạp, trong vẫn tỏa nhiệt. Công suất điện vào nguồn là ℰI + I²r, trong đó ℰI chuyển thành dạng có thể tích trữ.

Ngắn mạch lý tưởng có I = ℰ/r và điện áp hai cực bằng không. Nguồn vẫn chuyển hóa nhưng phần ấy tỏa bên trong nguồn. Khi dòng lớn làm nguồn nóng hoặc thay đổi , mô hình ℰ và r không đổi chỉ là gần đúng.

Hai nguồn cùng có thể cấp dòng rất khác nhau nếu trong khác nhau. Vì vậy chỉ so điện áp ghi trên pin chưa đủ để so khả năng cấp công suất.

Ví dụ

Nguồn 12 V có trong 2 Ω bị ngắn mạch lý tưởng cho dòng 6 A, điện áp hai cực bằng không và công suất tỏa nhiệt trong nguồn là 72 W.

Khi nào cần dùng?

Tính điện áp tải, dòng ngắn mạch và cân bằng công suất của nguồn.

Câu hỏi ôn lại

Có coi r là một linh kiện bên ngoài tách khỏi nguồn không?

Xem đáp án

Trong sơ đồ tương đương, r được vẽ như nối tiếp với . Nó đại diện cho tổn hao nằm trong nguồn thực, không phải một điện trở ngoài có thể tháo riêng.

Thuật ngữ liên quan

• Suất điện động
• Điện trở
• Dòng điện
• Công & năng lượng

Tài liệu tham khảo

Young & Freedman, University Physics with Modern Physics, ấn bản 15, chương 25, trang 812–835.