理論電気回路直流回路★★☆☆☆
電池の内部抵抗と起電力
概要
実際の電池は内部抵抗を持ち、電流が流れると端子電圧が起電力より低くなる。等価回路は理想起電力源と内部抵抗の直列接続で表され、E = I(R + r) の回路方程式を2つの条件から連立して起電力と内部抵抗を求める問題によく使われる。
📖用語
起電力（E）：電池が電荷を押し出す能力を表す電圧。外部回路に電流が流れていない状態（開放）での端子電圧に等しい。単位はボルト [V]。
内部抵抗（r）：電池の内部に存在する抵抗。電流が流れると内部で電圧降下を生じさせ、端子電圧を起電力より小さくする。
端子電圧（V0）：外部に実際に現れる電圧。端子電圧 = 起電力 − 内部での電圧降下（V0 = E − I × r）。
等価回路：実際の素子を理想素子の組み合わせで表現した回路モデル。
実際の電池は理想的な電圧源ではなく、内部に小さな抵抗（内部抵抗）を持ちます。
等価回路
電池 = 理想起電力源（E [V]）＋内部抵抗（r [Ω]）の直列接続
📐基本公式：起電力方程式
E = I × (r + R) = I × r + I × R
•E：起電力（開放電圧）[V]
•I：回路を流れる電流 [A]
•r：内部抵抗 [Ω]
•R：外部抵抗 [Ω]
•I × r：内部での電圧降下
•端子電圧 V0 = E − I × r（外部に現れる電圧）
連立方程式を使った解き方
2つの異なる R と I の測定値から E と r を求める：
E = I1(R1 + r) …(1)
E = I2(R2 + r) …(2)
(1) = (2) として r を求め、代入して E を求める。
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