Innenwiderstand Batterie bestimmen
Innenwiderstand!
Schließt man an einer Spannungsquellen einen Verbraucher an, z. B. ein Glühlämpchen,
und misst die am Widerstand des Verbrauchers abfallende Spannung, so stellt man fest,
dass diese gemessene Spannung meist kleiner ist als diese angegebene Spannung.
Woran liegt das?
Spannungsquellen haben selbst einen Widerstand! Den elektrischen Widerstand einer
Spannungsquelle bezeichnet man als Innenwiderstand (Ri). Die Ursache für den
Innenwiderstand liegt in der Beschaffenheit der Spannungsquelle selbst.
Bei der Batterie z. B. rührt der Innenwiderstand von den Widerstandsverlusten im
Elektrolyten her, die bei der Energieumwandlung (chemische in elektrische) auftreten.
Alkalimangan-Mignon-Batterien haben z. B. einen relativ geringen Innenwiderstand.
Je nach Belastungsdauer liegt dieser Widerstand kurzzeitig bei einer 1,5-Volt-Mignon-Batterie
bei ca.0,01 Ohm und steigt bei längerer Belastung auf ca. 1 Ohm.
Der Zusammenhang Innenwiderstand und Batterie (Akku) als Energiequelle kann man
mit folgenden Eigenschaften beschreiben:
1) Je höher der fließende Strom bzw. der Innenwiderstand der Stromquelle ist,
desto niedriger wird die Klemmspannung.
2) Fließt kein Strom (es liegt kein Verbraucher an, man spricht vom sog. Leerlauf),
so ist die Klemmspannung gleich der idealen Spannung, man spricht von der
Leerlaufspannung.
3) Der maximal aus einer Batterie entnehmbare Strom, der sog. Kurzschlussstrom, ist durch den
Innenwiderstand beschränkt. Es kann also kein unendlich hoher Strom fließen.
Keine gute Idee bei einer Spannungsquelle einen Kurzschluss durchzuführen. Brandgefahr,
Explosionen und schlimme Verletzungen können die Folge sein. Das nachfolgende
Bild zeigt eine Möglichkeit auf, den Innenwiderstand zu bestimmen.
