Resistencia interna en fuentes de tensión / voltaje

La resistencia interna (Ri) en fuentes de tensión / voltaje

Las fuentes de tensión / voltaje, sean estas baterías, generadores, etc., no son ideales (perfectas). Una fuente de tensión real está compuesta de una fuente de tensión ideal en serie con una resistencia llamada resistencia interna.

Esta resistencia no existe en la realidad de manera de que nosotros la podamos ver. Es una resistencia deducida por el comportamiento de las fuentes de tensión reales. Ver los diagramas de la fuente de tensión ideal y de la fuente de tensión real más abajo. También te puede interesar conocer como es el diagrama de bloques de una fuente de voltaje.

• V_I = voltaje en la resistencia interna,
• V_L = voltaje en la resistencia de carga
• R_I = resistencia interna
• R_L = resistencia de carga

Si tomando los siguientes valores:

• I = 4 Amperios
• R_I = 3 Ohmios
• R_L = 5 Ohmios

En cada una de las resistencias habrá una caída de tensión.

• V_I = I x R_I = 4 amperios x 3 ohmios = 12 voltios
• V_L = I x R_L = 4 amperios x 5 ohmios = 20 voltios

La caída total de tensión será: V_I + V_L = 12 V + 20 V = 32 Voltios (igual a la tensión de la fuente ideal) (ley de tensiones de Kirchhoff). Se puede ver con claridad que solamente 20 de los 32 voltios se aplican a la Carga (R_L), la tensión restante se pierde en la resistencia interna.

Frecuentemente, esta tensión (la de 20 Voltios) se llama tensión terminal, debido a que se mide en los terminales de las fuentes de tensión / voltaje.

¿Cómo medir la resistencia interna?

Para obtener la resistencia interna en fuentes de tensión, se siguen los siguientes pasos:

1. Se mide la tensión en los terminales de una fuente de voltaje sin carga (sin R_L). El voltaje medido será Vsc (voltaje sin carga)
2. Se conecta una carga y se mide el voltaje en esta. El voltaje medido será Vcc (voltaje con carga)
3. Se mide la corriente al circuito con carga. La corriente medida será I

Una vez que se tienen estos valores se aplica la siguiente ecuación: R_I = (Vsc–Vcc)/I

Ejemplo: Deseamos medir la resistencia interna de una batería de 12 V.

Si Vsc = 12 voltios, Vcc = 11.8 voltios e I = 10 Amperios, entonces la resistencia interna es R_I = 0.02 ohms.

Con lo expuesto se puede concluir que a más corriente demande la carga (R_L), menor será el voltaje terminal, debido a la mayor caída en la resistencia interna (R_I).