المقاومة الداخلية للبطارية

في الحالة المثالية للبطاريّات يكون فرق الجهد بين طرفي البطارية مساوياً لمقدار القوة الدافعة الكهربائية للبطارية، ولكن للأسف الحالة المثالية غير موجودة فعليّاً، ففي أرض الواقع يوجد مقاومة داخلية للبطارية وسبب هذه المقاومة هو أن البطارية مصنوعة من مادةٍ ما، ولكل مادةٍ مقاومة تعتمد على درجة حرارة المادة ونوعها. وعادةً ما يرمز للمقاومة الداخلية (Internal Resistance) بالرمز r.

إذاً بسبب وجود المقاومة الداخلية فإن فرق الجهد بين طرفي البطارية سوف يكون أقل من مقدار القوة الدافعة الكهربائية، ولكن هذه الحالة فقط إذا كان التيار يتحرك خارج البطارية من القطب الموجب الى القطب السالب، ويكون مقدار هذا النقصان هو Ir، حيث إن I هو مقدار التيار الكهربائي المار بالبطارية، لكن في بعض الحالات فإن مقدار فرق الجهد بين طرفي البطارية سوف يزداد وذلك عندما يتجه التيار من القطب السالب إلى القطب الموجب. لكن في الحالة التي يكون فيها مقدار فرق الجهد بين طرفي البطارية قد قل عن مقدار القوة الدافعة الكهربائية فإن مقدار فرق الجهد بين طرفي البطارية سوف يُعطى بالعلاقة الآتية:

ΔV= ε-Ir

حيث إن ΔV هو فرق الجهد بين طرفي البطارية، ε هو مقدار القوة الدافعة الكهربائية، r هي مقدار المقاومة الداخلية للبطارية، وI هو مقدار التيار الكهربائي (لاحظ أن الإشارة السالبة هي بسبب اتّجاه التيار، فلو كان بالاتجاه المعاكس فإن الإشارة سوف تكون موجبة وستزداد قيمة فرق الجهد بين طرفي البطارية). من الواضح من هذه العلاقة أن الحالة الوحيدة التي يكون فيها فرق الجهد بين طرفي البطارية مساوياً لمقدار القوة الدافعة الكهربائية هي عندما تكون الدارة مفتوحة؛ ففي هذه الحالة I سوف تساوي صفراً.

من الجدير بالذكر أيضاً أنه عند شراء بطارية ما فإن قيمة فرق الجهد المكتوبة عليها هي مساوية لمقدار القوة الدافعة الكهربائية. ويمكن قياس فرق الجهد بين طرفي البطارية عملياً عن طريق وضع مقياس الجهد (Voltmeter) بين طرفي البطارية، وبإجراء بعض الحسابات البسيطة بعد قياس قيمة التيار يمكننا الحصول على مقدار القوة الدافعة الكهربائية.