端子電圧
電池の両極端に表れる電圧を端子電圧と言います。
乾電池の場合だと1.5Vです。
スマホの電池は3.7Vだそうです。
あとは、化学のときに習うボルタ電池だと、1.1Vですね。
ただ、ボルタ電池の場合だと、使っている途中の段階で極板の表面に泡がついてしまうので、1.1Vをずっととり出せるかと言ったら、そうではなくなってしまいます。
内部抵抗
ボルタ電池が例として分かりやすいですが、電池内部で発生させた起電力は、そのまますべてが電源電圧として利用されるとは限りません。
電池にも内部構造がありますから、ボルタ電池の極板に付着する泡のように、電池の内部で電流が流れにくくなるような要素を持つこともあります。
このように、電池内部に要素として含んでしまう、電流が流れにくくなる部分を、まとめて内部抵抗といいます。
これは、乾電池であっても、スマホの電池であっても、原理的にどうしても除去できず、わずかながらの内部抵抗は持ったままになってしまいます。
なので、電池から流れる電流を\(i[A]\)、電池の内部抵抗を\(r[\Omega]\)とすると、\(ri[V]\)だけの電圧が下がってしまいますので、端子電圧は、起電力から電池の内部抵抗による電圧降下を差し引いたものになります。
これを式で表すと、起電力を\(E[V]\)として、\(V=E-ri\) となります。
▼端子電圧
\(V=E-ri\)
\(V[V]\)：端子電圧
\(E[V]\)：電池の起電力
\(r[\Omega]\)：電池の内部抵抗
\(i[A]\)：電池を流れる電流
