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¿Cuál es la diferencia entre resistencia interna e impedancia?
Para comprender las diferencias entre la resistencia interna y la impedancia, es fundamental reconocer que la impedancia está relacionada con la corriente alterna (AC), mientras que la resistencia interna se asocia más con la corriente continua (DC). A pesar de sus distintos contextos, ambas se calculan con la misma fórmula: R=V/I, donde R es la resistencia interna o la impedancia, V es el voltaje e I es la corriente.
Resistencia interna: la barrera al flujo de electrones
La resistencia interna se produce debido a la colisión de los electrones con la estructura iónica del conductor, lo que convierte la energía eléctrica en calor. Se puede considerar como una fricción que dificulta el movimiento de los electrones. En los circuitos donde fluye corriente alterna a través de un elemento resistivo, se genera una caída de voltaje que permanece en fase con la corriente, lo que muestra una relación directa entre el flujo de corriente y la resistencia interna presente.
Impedancia: un concepto más amplio que incluye la resistencia interna
La impedancia es un término más amplio que abarca todas las formas de oposición al flujo de electrones. No solo incluye la resistencia interna, sino también la reactancia. Es un concepto clave en todos los circuitos y componentes eléctricos.
Es importante diferenciar entre reactancia e impedancia. La reactancia se refiere específicamente a la oposición que inductores y capacitores presentan al paso de corriente alterna. Esta variabilidad es evidente en las diferencias entre los diagramas y valores eléctricos de distintos tipos de baterías.
Para desmitificar la impedancia, podemos recurrir al modelo de 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. Cabe destacar que el modelo de Randles a menudo excluye la reactancia inductiva, ya que su impacto en el rendimiento de la batería, especialmente a bajas frecuencias, es mínimo.
| Propiedad eléctric | Resistencia interna (R) | Impedancia (Ω) |
| Aplicación en circuitos | Principalmente en circuitos de corriente continua (DC). | Predominantemente en circuitos de corriente alterna (AC). |
| Presencia en circuitos | Se encuentra en circuitos de AC y DC. | Solo en circuitos de AC, no en DC. |
| Origen | Surge de los elementos que dificultan el flujo de la corriente eléctrica. | Se origina a partir de una combinación de resistencia y reactancia. |
| Expresión numérica | Se expresa con números reales (por ejemplo, 5.3 ohmios). | Se expresa con números reales y componentes imaginarios (por ejemplo, R + ik). |
| Dependencia de la frecuencia | Su valor es constante sin importar la frecuencia de la corriente continua. | Su valor varía con la frecuencia de la corriente alterna. |
| Características de fase | No presenta ángulos de fase ni atributos de magnitud. | Tiene un ángulo de fase definido y una magnitud. |
| Comportamiento en un campo electromagnético | Solo disipa energía en forma de calor. | Disipa energía y también puede almacenarla en el campo electromagnético. |
Figura 1: Modelo de Randles de una batería de plomo-ácido
Comparación entre resistencia interna e impedancia
A continuación, se presenta una comparación detallada de la resistencia interna y la impedancia:
Precisión en la Medición de la Resistencia Interna de Baterías
Como proveedor de soluciones especializadas en el monitoreo y gestión de baterías de respaldo, DFUN pone un fuerte énfasis en la medición de la resistencia interna de las baterías, alineándose con las prácticas establecidas en la industria. Nos inspiramos en dispositivos ampliamente reconocidos como Fluke y Hioki, que son conocidos por su precisión y alta aceptación entre los clientes. Aplicamos métodos similares a estos dispositivos para garantizar mediciones precisas y confiables, cumpliendo con estándares industriales como IEE1491-2012 e IEE1188.
El estándar IEE1491-2012 nos ayuda a comprender la resistencia interna como un parámetro dinámico, lo que hace necesario un seguimiento continuo para detectar desviaciones con respecto a la línea base. Por otro lado, el estándar IEE1188 establece un umbral de acción, recomendando que si la resistencia interna supera el 20% del valor estándar, la batería debe considerarse para reemplazo o someterse a un ciclo profundo de descarga y recarga.
Basándonos en estos principios, nuestro método de medición de resistencia interna consiste en aplicar a la batería una corriente y una frecuencia fija, seguida de un muestreo de voltaje. Luego, el procesamiento posterior, que incluye rectificación y filtrado a través de un circuito amplificador operacional, permite obtener una medición precisa de la resistencia interna. Este método es extremadamente rápido, con un tiempo de medición inferior a 100 milisegundos y una precisión notable de 1% a 2%.
Conclusión
La precisión en la medición de la resistencia interna garantiza un monitoreo eficaz de las baterías, lo que contribuye a prolongar su vida útil. Esta guía tiene como objetivo ayudar a quienes encuentran difícil diferenciar entre resistencia interna e impedancia, proporcionando una comprensión más detallada de estas propiedades eléctricas.
Para obtener información más completa, puedes explorar recursos adicionales de DFUN Tech.