आंतरिक प्रतिरोध कैलकुलेटर

गणना दर्ज करें

EMF (वोल्ट)

टर्मिनल वोल्टेज (वोल्ट)

धारा (एम्पियर)

परिणाम

आंतरिक प्रतिरोध

0.3

ओम (Ω)

वोल्टेज ड्रॉप (EMF − V)	0.6 V

आंतरिक प्रतिरोध क्या होता है?

हर असली बैटरी या इलेक्ट्रोकेमिकल सेल के अंदर थोड़ा-बहुत प्रतिरोध मौजूद रहता है, जो इलेक्ट्रोलाइट, इलेक्ट्रोड की सामग्री और जोड़ों की वजह से पैदा होता है। यही आंतरिक प्रतिरोध (\(r\)) इस बात की वजह है कि जब बैटरी किसी लोड को धारा देती है, तो उसके टर्मिनलों पर मापा गया वोल्टेज गिर जाता है। आंतरिक प्रतिरोध कुछ विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा में बदल देता है, जिससे उपयोगी वोल्टेज कम हो जाता है और सेल कितनी धारा दे सकती है, इस पर भी सीमा लग जाती है।

वास्तविक सेल को एक आदर्श EMF स्रोत के रूप में दर्शाया गया है जो आंतरिक प्रतिरोध \(r\) के साथ श्रेणीक्रम में बाहरी लोड को चलाता है।

इस कैलकुलेटर का इस्तेमाल कैसे करें

तीन मान दर्ज करें: सेल का विद्युत वाहक बल (EMF, यानी उसका ओपन-सर्किट वोल्टेज), धारा बहते समय मापा गया टर्मिनल वोल्टेज, और सर्किट द्वारा खींची जा रही धारा। कैलकुलेटर तुरंत आंतरिक प्रतिरोध को ओम में बता देगा, साथ ही आंतरिक प्रतिरोध पर होने वाला कुल वोल्टेज ड्रॉप भी।

सूत्र को समझें

यह संबंध किसी लोड को चला रही सेल पर किरचॉफ़ के वोल्टेज नियम (Kirchhoff's Voltage Law) को लागू करने से मिलता है:

$$r = \frac{\text{EMF} - V}{I}$$

यहाँ EMF बिना लोड वाला वोल्टेज है, \(V\) लोड के तहत टर्मिनल वोल्टेज है, और \(I\) धारा है। अंश \((\text{EMF} - V)\) वह वोल्टेज है जो बैटरी के अंदर ही "खो" जाता है, और इसे धारा से भाग देने पर वह प्रतिरोध मिलता है जो इस नुकसान के लिए ज़िम्मेदार है। आंतरिक प्रतिरोध जितना कम होगा, सेल उतनी ही स्वस्थ और कुशल मानी जाएगी।

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टर्मिनल वोल्टता \(V\), EMF में से आंतरिक वोल्टता गिरावट \(I \cdot r\) घटाने पर प्राप्त होती है।

हल किया हुआ उदाहरण

एक 12 V की बैटरी (EMF) हेडलाइट को 2 A धारा देते समय 11.4 V का टर्मिनल वोल्टेज दिखाती है। वोल्टेज ड्रॉप होगा \(12 - 11.4 = 0.6\ \text{V}\)। इसे 2 A धारा से भाग देने पर: $$r = \frac{0.6}{2} = \mathbf{0.3\ \Omega}$$ यानी इस बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध 0.3 ओम है।

अक्सर पूछे जाने वाले सवाल

समय के साथ आंतरिक प्रतिरोध क्यों बढ़ता है? बैटरी पुरानी होने पर रासायनिक बदलाव और संक्षारण (corrosion) उसके आंतरिक प्रतिरोध को बढ़ा देते हैं, जिससे लोड के तहत टर्मिनल वोल्टेज गिर जाता है और क्षमता घट जाती है।

EMF कैसे मापें? जब कोई धारा न बह रही हो, तब हाई-इम्पीडेंस वोल्टमीटर से ओपन-सर्किट वोल्टेज मापें — यह रीडिंग लगभग EMF के बराबर होती है।

आंतरिक प्रतिरोध का अच्छा मान कितना होता है? यह सेल पर निर्भर करता है। एक स्वस्थ AA अल्कलाइन सेल का प्रतिरोध अक्सर \(1\ \Omega\) से काफ़ी कम होता है, जबकि बड़ी लेड-एसिड बैटरियों का प्रतिरोध कुछ मिलीओम तक हो सकता है। आमतौर पर जितना कम, उतना बेहतर।