乾電池の内部抵抗による電圧降下を実際に測定してみました。 無負荷の状態から大電流を流した際に、どのように電圧が落ちるのかをグラフ化しています。 乾電池の内部抵抗の値がどのくらいなのかを分かりやすく紹介します。 乾電池の電圧降下と内部抵抗を測定・計算してみた アルカリ乾電池(単三)を無負荷と負荷状態で電圧値を測定してみました。 無負荷の電圧が1. 5Vで、負荷時(2. 2Ω)の電圧が1. 27Vでした。 乾電池の内部抵抗による電圧降下を確認できています。 計算式のE-rI=RIより、単三電池の内部抵抗は0. 398Ωでした。 ※計算過程は後の方で記載しています 測定方法から計算方法まで詳細に紹介していきます。 また実際に内部抵抗の影響により、乾電池で電圧降下する様子も下記の動画にしています。 負荷(抵抗)を接続した瞬間に乾電池電圧が落ちることが良く分かります。 乾電池の内部抵抗 乾電池には内部抵抗があります。 理想的な状態は起電力(E)のみなのですが、現実の乾電池には内部抵抗(r)があります。 新品ならば大抵数Ω以下の非常に小さく、日常の使い方では特に気にしない抵抗です。 基本的に乾電池の電圧は1. 5V 例えば、電池で動く時計・リモコン・マウスなど消費電流が小さいものを想定します。 消費電流が小さい場合(数mA程度)、乾電池の電圧を測定してもほぼ「1. 5V」 となります。 乾電池の内部抵抗の影響はほとんどありません。 仮に起電力_1. 5V、内部抵抗_0. 5Ω、消費電流_約10mAの場合が下記です。 乾電池の電圧は「1. 495V」となり、テスターなどで測定しても大体1. 5Vとなります。 内部抵抗による電圧降下は僅か(0. 005V)しか発生していません。 大電流を流すと電圧降下により1. 5V以下 但しモータなど大きい負荷・機器を想定した場合は、乾電池の内部抵抗の影響がでてきます。 消費電流が大きい場合(数A程度)、乾電池の電圧は「1. 5V」を大きく下回ります。 仮に起電力_1. 乾電池の電圧降下と内部抵抗を測定・計算してみた. 5Ω、消費電流_1Aが下記となります。 乾電池の電圧は「1. 0V」となり、1. 5Vから大きく電圧が低下します。 消費電流が1Aのため、内部抵抗(0. 5Ω)による電圧降下が0. 5Vも発生します。 テスターで乾電池の内部抵抗の測定は難しいです 市販のテスターでは乾電池の内部抵抗が測定できません。 実際に所持しているテスターで試してみましたが、もちろん測定出来ませんでした。 1Ω以下の乾電池の内部抵抗の測定は普通のテスターではまず無理だと思います。 (接触抵抗の誤差、テスターの精度的にも難しいと考えられます) 専用の測定器などもメーカから出ていますが、非常に高価なものとなっています。 乾電池に大電流を流して電圧降下させます 今回は乾電池に電流を流して電圧降下を測定して、内部抵抗を計算していきます。 乾電池に電流を流す回路に関しては下記記事でも紹介しています。(リンク先は こちら) 乾電池の寿命まで電圧測定!使い切るまでグラフ化してみた 乾電池の寿命まで電圧測定!使い切るまでグラフ化してみた 乾電池の電圧が新品から寿命までどのように低下するのか確認してみました。 アルカリ・マンガン両方の電池でグラフ化、また測定したデータも紹介しています。 電池の寿命を検討・計算している人におすすめな記事です。 乾電池に「抵抗値が小さく」「容量が大きい」抵抗を接続すればOKです。 今回は2.
2Ωの5W品のセメント抵抗を繋げています。 大きい抵抗(100Ωや1kΩ)より、小さい抵抗(数Ω)の接続した方が大電流が流せます。 電流を多く流せた方が内部抵抗による電圧降下を確認しやすいです。 電力容量(W)が大きめの抵抗を選びます 乾電池の電圧は1. 5Vですが、電流を多く流すので電力容量(W)が大きめの抵抗を接続します。 電力容量(W)が大きい抵抗としては セメント抵抗 が市販でも販売されています。 例えば、乾電池1. 5Vに2. 2Ωの抵抗を使うとすると単純計算で1Wを超えます。 W(電力) = V(電圧)×I(電流) = V(電圧)^2/R(抵抗) = 1. 5(V)^2/2. 2(Ω) = 1.
05kHzの範囲で可変できるバッテリインピーダンスメータ BT4560 が最適です。 電池の実効抵抗RとリアクタンスXを測定できます。 標準付属のPCアプリソフトでコール・コールプロットを描画することができます。 またLabVIEWでは、簡単な電池の等価回路解析ができます。 そのほかの用途: 電気二重層キャパシタ(EDLC)のESR測定 電気二重層キャパシタ(EDLC)のうち、バックアップ用途に用いられるクラス1に属するものは、内部抵抗を交流で測定します。またクラス2、クラス3、クラス4では簡易測定として用いられます。 BT3562 は、測定電流の周波数1kHzで最大3. 1kΩまでのESRを測定できます。 JIS C5160-1 では測定電流の規定があります。測定電流をJISに合わせる場合にはLCRメータ IM3523 で測定で測定します。 BT3562は測定レンジごとに測定電流が固定されてしまいます。 リチウムイオンキャパシタ(LIC)のESR測定 リチウムイオンキャパシタ(LIC)や電気二重層コンデンサ(EDLC)を充放電した直後は、再起電圧により電位が安定しません。この状態で、ESRを測定すると再起電圧の影響を受けて測定値が安定しない場合があります。 バッテリハイテスタ BT4560 の電位勾配補正機能を使用すると、この再起電圧の影響をキャンセルするので、安定したESRの測定が可能です。 バッテリハイテスタBT4560は最小分解能0. 1μΩで、1mΩ以下の低ESRのリチウムイオンキャパシタや電気二重層コンデンサでも測定ができます。 ペルチェ素子の内部抵抗測定 ペルチェ素子は直流電流を流すことで冷却や加熱、温度制御をしています。ペルチェ素子の内部抵抗を測定する場合、直流電流で測定すると、測定電流によりペルチェ素子内部で熱移動や温度変化が発生してしまうため安定した内部抵抗測定ができません。 交流電流で測定することにより、熱移動や温度変化を低減して安定した内部抵抗測定が可能になります。 BT3562 は、測定周波数1kHzの交流電流で内部抵抗測定ができるので、数mΩといった低抵抗のペルチェ素子の内部抵抗が測定可能になります。
2Ω→4. 4Ωにして測定してみます。 回路図としては下記形になります。 前回同様の電池のため、起電力 E=1. 5V・内部抵抗値が0. 398Ωとしています。 乾電池に流れる電流がI = 1. 5V / (0. 398Ω + 4. 4Ω) = 0. 313A となります。 そのため負荷時の乾電池の電圧がV = 4. 4Ω×0. 313A = 1. 376V 付近になるはずです。 実際に測定したグラフが下記です。 負荷時(4. 4Ω)が1. 4端子法を使って電池の内部抵抗を測定する - Gazee. 37Vとなり、計算値とほぼ同じ結果になりました。 乾電池の内部抵抗としては大体合っていそうです。 最初は無負荷で、15秒辺りで4. 4Ω抵抗を接続して負荷状態にしています。 あくまで今回のは一例で、電池の残り容量などで結果は変わりますのでご注意ください。 まとめ 今回は乾電池が電圧低下と内部抵抗に関して紹介させていただきました。 記事をまとめますと下記になります。 乾電池の内部抵抗 rは計算できます。(E-rI=RI) 乾電池で大電流を流す場合は内部抵抗により電圧降下が発生します。 ラズベリーパイ(raspberry pi) とPythonは今回のようなデータ取集に非常に便利なツールです。 ハードウェアの勉強や趣味・工作にも十分に使えます。是非皆さまも試してみて下さい。
バス停への行き方 JR和歌山駅〔和歌山バス〕 : 30市内雑賀崎循環線[和駅発] 南海和歌山市駅方面 2021/08/05(木) 条件変更 印刷 平日 土曜 日曜・祝日 日付指定 ※ 指定日の4:00~翌3:59までの時刻表を表示します。 7 56 南海和歌山市駅行 【始発】 30市内雑賀崎循環線 9 10 南海和歌山市駅行 【始発】 30市内雑賀崎循環線 10 11 12 13 14 15 16 2021/06/01現在 記号の説明 △ … 終点や通過待ちの駅での着時刻や、一部の路面電車など詳細な時刻が公表されていない場合の推定時刻です。 路線バス時刻表 高速バス時刻表 空港連絡バス時刻表 深夜急行バス時刻表 高速バスルート検索 バス停 履歴 Myポイント 日付 ※ 指定日の4:00~翌3:59までの時刻表を表示します。
JR和歌山駅〔空港連絡バス〕 : 伊丹空港線[和歌山] 2021/08/05(木) 条件変更 印刷 指定日に運行されていません。 ダイヤ改正対応履歴
なんかいわかやましえき ※時刻表は以下の系統・行先の時刻を合わせて表示しています 273 <次郎丸経由> 和歌山大学前駅ゆき スマートフォン・携帯電話から時刻表を確認できます ※ご利用環境によっては、正しく2次元バーコードを読み取れない場合があります。 2021年6月23日 改定 時 平日 土曜 休日 05 06 07 08 39 和歌山大学前駅 37 09 10 12 11 13 40 14 32 15 16 17 49 18 19 20 21 22 23 00 01 02 ◆…低床バス・変更の場合あり お問い合わせ: 和歌山営業所 (073)445-3131 和歌山市駅詰所 (073)431-8751
バス停への行き方 市役所前(和歌山市)〔和歌山バス〕 : 121和歌山市内線 海南駅前方面 2021/08/05(木) 条件変更 印刷 平日 土曜 日曜・祝日 日付指定 JR和歌山駅方面 ※ 指定日の4:00~翌3:59までの時刻表を表示します。 7 59 海南駅前行 121和歌山市内線 9 27 海南駅前行 121和歌山市内線 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 26 海南駅前行 121和歌山市内線 2021/06/01現在 海南駅前方面 JR和歌山駅方面 8 57 JR和歌山駅行 121和歌山市内線 52 JR和歌山駅行 121和歌山市内線 56 JR和歌山駅行 121和歌山市内線 49 JR和歌山駅行 121和歌山市内線 20 45 JR和歌山駅行 121和歌山市内線 記号の説明 △ … 終点や通過待ちの駅での着時刻や、一部の路面電車など詳細な時刻が公表されていない場合の推定時刻です。 路線バス時刻表 高速バス時刻表 空港連絡バス時刻表 深夜急行バス時刻表 高速バスルート検索 バス停 履歴 Myポイント 日付 ※ 指定日の4:00~翌3:59までの時刻表を表示します。
※時刻表は以下の系統・行先の時刻を合わせて表示しています 40・42 <新手平・JR和歌山駅経由> 南海和歌山市駅ゆき スマートフォン・携帯電話から時刻表を確認できます ※ご利用環境によっては、正しく2次元バーコードを読み取れない場合があります。 2021年6月23日 改定 時 平日 土曜 休日 05 06 07 37 南海和歌山市駅 57 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 21 22 23 00 01 02 ◆…低床バス・変更の場合あり お問い合わせ: 和歌山営業所 (073)445-3131 和歌山市駅詰所 (073)431-8751