आंतरिक प्रतिरोध

Internal resistance

किसी विद्युतीय परिपथ जिसमें एक बैटरी भी संमलित हो को,एक आंतरिक प्रतिरोध के साथ श्रृंखला में एक आदर्श विभव अंतर प्रदान करने वाले (वोल्टेज) स्रोत के रूप में चित्रित कीया जा सकता है इस चित्रण में बैटरी के लिए "आंतरिक प्रतिरोध मॉडल" के रूप में जाना जाता है।

वोल्टेज स्रोत के रूप में मॉडल

एक बैटरी को प्रतिरोध के साथ श्रृंखला में वोल्टेज स्रोत के रूप में मॉडल किया जा सकता है। इस प्रकार के मॉडल को समतुल्य सर्किट मॉडल के रूप में जाना जाता है। एक अन्य सामान्य मॉडल फिजियोकेमिकल मॉडल है, जो भौतिक प्रकृति का होता है ,जिसमें सांद्रता और प्रतिक्रिया दर संमलित होती है। व्यवहार में, बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध उसके आकार, आवेश की स्थिति, रासायनिक गुणों, आयु, तापमान और डिस्चार्ज करंट पर निर्भर करता है। इसमें घटक सामग्रियों की प्रतिरोधकता के कारण एक इलेक्ट्रॉनिक घटक होता है और इलेक्ट्रोलाइट चालकता, आयन गतिशीलता, विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया की गति और इलेक्ट्रोड सतह क्षेत्र जैसे विद्युत रासायनिक कारकों के कारण एक आयनिक घटक होता है। बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध का माप उसकी स्थिति के लिए एक मार्गदर्शक है, लेकिन परीक्षण स्थितियों के अलावा अन्य पर लागू नहीं हो सकता है ।

   आदर्श वोल्टेज स्रोत

एक अना-आदर्श वोल्टेज जनरेटर का आंतरिक प्रतिरोध मॉडल। वोल्टेज के स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध मॉडल, जहां ε स्रोत का इलेक्ट्रोमोटिव बल है, R लोड प्रतिरोध है, V लोड में वोल्टेज ड्रॉप है, I स्रोत द्वारा वितरित विद्युतीय धारा है, और r आंतरिक प्रतिरोध है।

बैटरी को एक आदर्श वोल्टेज स्रोत ($V_{batt}$) के रूप में दर्शाया जाता है, जो इसके सकारात्मक ($+$ ) और नकारात्मक ($-$) टर्मिनलों के बीच, एक निरंतर विद्युत विभव अंतर (वोल्टेज) प्रदान करता है। यह वोल्टेज, वह है, जो बैटरी से जुड़े सर्किट में विद्युत आवेशों को प्रवाहित करने के लिए प्रेरित करता है।

   आंतरिक प्रतिरोध

बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को '$R$' के रूप में दर्शाते हैं। इसे ओम ($\Omega$) में मापा जाता है। आंतरिक प्रतिरोध उस विरोध या प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है जो बैटरी विद्युत प्रवाह के प्रवाह को प्रदान करती है।

अब, बहाय सर्किट ($V_{ext}$) के लिए उपलब्ध बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज निम्नलिखित समीकरण द्वारा बैटरी के आदर्श वोल्टेज ($V_{batt}$) और बैटरी के माध्यम से बहने वाली विद्युतीय धारा ($I$) से संबंधित है:

$V_{ext}=V_{batt}-I\cdot r,$

इस समीकरण में:

   $V_{ext}$ बाहरी सर्किट के लिए उपलब्ध बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज (वोल्ट में)।

   $V_{batt}$बैटरी का आदर्श वोल्टेज (वोल्ट में)।

   $I$ बैटरी के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा (एम्पीयर में)।

   $R$ बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध (ओम में)।

जब कोई विद्युतीय धारा (करंट) प्रवाहित नहीं होता है ($I=0$), तो संपूर्ण बैटरी वोल्टेज ($V_{batt}$) बैटरी टर्मिनलों ($V_{ext}=V_{batt}$) पर उपलब्ध होता है। हालाँकि, जैसे-जैसे विद्युतीय धारा बढ़ती है, आंतरिक प्रतिरोध ($I\cdot r$) में विभव अंतर (वोल्टेज ड्रॉप) भी बढ़ता है, जिससे बाहरी सर्किट ($V_{ext}$) के लिए उपलब्ध वोल्टेज कम हो जाता है।

संक्षेप में

यही कारण है कि जब कोई बैटरी किसी सर्किट में करंट पहुंचाती है, तो उसका वोल्टेज थोड़ा कम हो जाता है क्योंकी आंतरिक प्रतिरोध में, विभव अंतर (वोल्टेज ड्रॉप), हुआ होता है और व्यावहारिक अनुप्रयोगों में बैटरी का उपयोग करते समय यह एक महत्वपूर्ण विचार है।