¿Qué es la resistencia interna?
Toda batería o pila electroquímica real tiene una pequeña resistencia en su interior, debida al electrolito, los materiales de los electrodos y las conexiones. Esta resistencia interna (\(r\)) es la razón por la que la tensión que mides entre los bornes de una batería cae cuando esta entrega corriente a una carga. La resistencia interna transforma parte de la energía eléctrica en calor, lo que reduce la tensión útil y limita la corriente que la pila puede suministrar.
Cómo usar esta calculadora
Introduce tres valores: la fuerza electromotriz de la pila (FEM, es decir, su tensión en circuito abierto), la tensión en bornes medida mientras circula corriente y la corriente que consume el circuito. La calculadora te devuelve al instante la resistencia interna en ohmios, junto con la caída total de tensión que se produce en esa resistencia interna.
La fórmula al detalle
La relación surge de aplicar la ley de tensiones de Kirchhoff a una pila que alimenta una carga:
$$r = \frac{\text{FEM} - V}{I}$$
Aquí FEM es la tensión sin carga, V es la tensión en bornes bajo carga e I es la corriente. El numerador (FEM − V) representa la tensión que se "pierde" dentro de la batería, y al dividirlo entre la corriente obtenemos la resistencia responsable de esa pérdida. Una resistencia interna más baja significa una pila más sana y eficiente.
Ejemplo resuelto
Una batería de 12 V (FEM) muestra una tensión en bornes de 11,4 V mientras entrega 2 A a un faro. La caída de tensión es \(12 - 11{,}4 = 0{,}6\ \text{V}\). Al dividir entre la corriente de 2 A: $$r = \frac{0{,}6}{2} = \mathbf{0{,}3\ \Omega}$$ Por tanto, esta batería tiene una resistencia interna de 0,3 ohmios.
Preguntas frecuentes
¿Por qué aumenta la resistencia interna con el tiempo? A medida que las baterías envejecen, los cambios químicos y la corrosión elevan su resistencia interna, lo que reduce la tensión en bornes bajo carga y disminuye la capacidad.
¿Cómo mido la FEM? Mide la tensión en circuito abierto con un voltímetro de alta impedancia mientras no circula corriente; esa lectura es una buena aproximación de la FEM.
¿Cuál es un buen valor de resistencia interna? Depende de la pila. Una pila alcalina AA en buen estado suele estar muy por debajo de \(1\ \Omega\), mientras que las grandes baterías de plomo-ácido pueden ser de unos pocos miliohmios. En general, cuanto más baja, mejor.
