A feszültségforrások, legyenek ezek az elemek, generátorok stb. nem ideálisak (tökéletesek).

A valódi feszültségforrás ideális feszültségforrásból áll, sorozatosan, ellenállással (úgynevezett belső ellenállás). Ez a belső ellenállás a valóságban nem létezik olyan módon, hogy azt láthassuk. Ez egy ellenállás, amelyet a valós feszültségforrások viselkedése vezet le.

Lásd az ideális feszültségforrás és a valós feszültségforrás diagramjait.

tápegységek

  • VI = Belső ellenállás feszültsége
  • VL = feszültség a terhelési ellenálláson
  • RI = Belső ellenállás
  • RL = terhelési ellenállás

A következő értékeket figyelembe véve:

  • I = 4 Amper
  • RI = 3 ohm
  • RL = 5 ohm
Az ellenállások mindegyikében van feszültségesés.

VI = I x RI = 4 A x 3 W = 12 Volt
VL = I x RL = 4 A x 5 W = 20 Volt

A teljes feszültségesés a következő lesz: VI + VL = 12 V + 20 V = 32 V (egyenlő az ideális forrásfeszültséggel) (Kirchoff feszültségtörvénye).

Jól látható, hogy a 32 voltból csak 20-at terhelnek a terhelésre (RL), a fennmaradó feszültség elvész a belső ellenállásban. Ezt a feszültséget (a 20 Voltos feszültséget) gyakran terminálfeszültségnek nevezik, mert a feszültségforrás kapcsain mérik.

Hogyan lehet elérni a belső ellenállást?

  1. A terhelés nélküli feszültségforrás (nincs RL) kivezetésein mérik a feszültséget. A mért feszültség Vsc (terhelés nélküli feszültség) lesz
  2. Terhelés csatlakozik, és megmérik a rajta lévő feszültséget. A mért feszültség Vcc (feszültség terheléssel) lesz
  3. A terhelt áramkör áramát megmérik. A mért áram I lesz

Miután ezeket az értékeket elértük, a következő egyenletet alkalmazzuk:

RI = (Vsc - Vcc)/I

Ha Vsc = 12 V, Vcc = 11,8 V és I = 10 Amper

A fentiek alapján arra lehet következtetni, hogy minél nagyobb az áramterhelési igény (RL), annál alacsonyabb lesz a kapocsfeszültség a belső ellenállás (RI) nagyobb esése miatt.