Question Incompréhension de résistance interne

[Kareivis]

Bonjour,
Je veux me lancer dans l'électronique donc je commence par le début
Je prends 2 piles alkaline, je mesure leurs résistances internes séparément j'obtiens Ri1=16 ohms et Ri2=13 ohms. Je trouve déjà ces valeurs assez élevées, le résultat attendu étant vers 1 ohm.
Je mets donc ces résistances en série et calcule la résistance interne, j'obtiens 10 ohms. Or les résistance internes de piles en série s'additionnent, je ne comprends pas donc plus mes résultats.
Je suis actuellement en train de me tirer les cheveux, merci de m'aider sachant que le problème ne doit pas être très dur à régler sachant votre niveau
Merci d'avance
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[DAUDET78]

Bonjour Kareivis et bienvenue sur FUTURA

je mesure leurs résistances internes

Tu peux détailler la méthode que tu utilises pour mesurer cette résistance interne ?

[Jack]

Je mets donc ces résistances en série et calcule la résistance interne, j'obtiens 10 ohms.

la résistance équivalent série est égale à la somme des résistances, donc je ne vois pas comment tu as pu calculer ces 10 ohms.

Il serait également intéressant de connaitre la manière dont tu as mesuré la résistance interne.

[Kareivis]

Merci pour vos réponses rapides, pour calculer la résistance interne, je branche en série la pile un ampèremètre et une résistance de 296 Ohms. Ayant l'intensité du circuit et ayant donc la tension aux bornes de la résistance 296 ohms, je fais Ur= E- UR, connaissant ainsi la tension aux bornes de la résistance interne, je déduis la valeur de la résistance interne. La résistance interne à mon ampéremètre fausse mes calcules?
Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

Je ne comprend pas trop ta manip .....
Tu mets une résistance de 100 ohm , tu mesures (par exemple) 1,510V
Tu mets une seconde résistance de 100 ohm en parallèle sur la première, tu mesures (par exemple) 1,480V

Donc pour une variation de courant de 1,51/100= 15,1mA à 1,48/50=29,6ma , soit 29,6-15,1=14,5mA, tu as une variation de tension de 1,510-1,480=30mV
Donc la résistance interne est de 0,030/0,0145= 2,068 ohm

[Kareivis]

IMG_1854.jpg
J'ai essayé votre méthode, je tombe sur ce résultat
Mes calcules sont justes, désolé pour la présentation brouillon xD
Merci

[Jack]

Mes calcules sont justes

????
delta I = 0,0317 - 0.0204 Il sort d'où ce 0,0204?

[Kareivis]

Mais que je suis bête... Finalement je trouve 1.9 ohms Cohérent pour une pile AA 1.5 V? Ou cette valeur dépend vraiment du constructeur de l'ancienneté de la pile?
Merci pour votre aide

[Jack]

1,9 ohms, ça ne me choque pas.

[zibuth27]

hello,

je suis étonné de cette valeur de 1.9Ω,
ayant fait une "campagne" de mesures de quelques marques pour comparer les prix/capacités des boites de piles (ctp), je trouve des valeurs bien différentes. Tes valeurs se rapprochent de ce que j'ai constaté pour une pile saline.

aerocell (lidl) R = 0.087 Ω
R charge = 2.03 Ω
essai 02/2015 DLU 01/2019

leclerc eco+ R = 0.024 Ω
R charge = 2.03 Ω
essai 02/2015 DLU04/2017

duracell ultrapower duralock R = 0.099 Ω
R charge = 2.03 Ω
essai 02/2015 DLU 2023 (mal relevée ?)

philips saline Philips R = 1.46 Ω
R charge 8.12 Ω
essai 01/2015 DLU 01/2017

toutes les mesures faites avec un échantillonnage à 1 minute
la résistance prend en compte la ddp à vide et le premier échantillon, à moins d'une minute, temps espéré insuffisant pour une polarisation de la pile. C'est donc une mesure de résistance interne rapide et pile neuve. Ces résultats ne sont pas comparables aux tiens !

mes mesures de capacité (en convention "électriciens" : 90% de la décharge finale, mais avec limite à 500 minutes) sont cohérentes avec ce que j'ai pu voir sur le Net

quelle est la cause d'une telle différence, fraîcheur des piles, polarisation de la pile ?


saluts

[Kareivis]

Je ne sais que te dire... Si tu vois aucune erreur sur mes calculs, je ne pense pas avoir fait d'erreur sur les tensions. Je suis un néophyte sur les piles et batteries :/. Je m'y intéresse pour pouvoir réaliser un drône, et comprendre l'entière fonctionnement en commençant par les accus.
Demain je m’attelle à nouveau à tous ces calculs. Et je pense acheter une breadboard pour un travail plus efficace.

[zibuth27]

hello

correction , j'ai pris des mauvaise cellules du tableur

résistances internes initiales:
aerocell 0.219 Ω
leclerc 0.257 Ω
duracell 0.36 Ω
philips saline 0.54 Ω


saluts

[zibuth27]

hello,

je ne comprends pas tous tes calculs
d'ailleurs nul n'est jamais assez fort pour ce calcul (ctp)

tu as déjà tout avec ta première figure et le courant:
avec une seule résistance, tout est parcouru par le même courant
tu connais de la ddp à vide = 1.560V
on considère qu'avec une charge de 98 Ω la tension baisse de 1.560 à 1.557V
donc la résistance interne est celle qui voit (1.560-1.557) lorsqu'elle est parcourue par le courant de 1.557/98
ça devrait pourtant être facile à calculer, morbleu !

et je trouve une valeur qui n'est pas la tienne, mais en cohérence avec mes mesures antérieures
il est vrai que cette valeur dépend de l'âge de la pile, de sa température, de sa marque, de sa techno, du courant, de son degré de décharge
mais n'atteint jamais 49 Ω !!

saluts

[Jack]

mais n'atteint jamais 49 Ω !!

Regarde bien la pj. Les 49 ohms ne correspondaient pas à Ri mais aux 2 résistances de 98 ohms en parallèle

[Jack]

pour les 1,9 ohms, il y avait une erreur de virgule:
delta U/Delta I= 0.003/0.0157 = 0.191 ohms.

[CURIOSUS23]

Il faut d'abord mesurer la fem E avec un voltmètre (à vide).
Ensuite, connecter une résistance de charge Rc connue.
Mesurer la tension V aux bornes de Rc.
On calcule I = V / Rc.
Ce qui donne Ri = (E - U) / I

Si Rc = 10 ohms, E = 1,55 V et U = 1,5 V, on a I = 0,15 A.

Ce qui donne Ri = (1,55 - 1,5) / 0,15 = 0,05 / 0,15 = 0,333 ohm

[CURIOSUS23]

Il y a 10 ans, en 2005, j'avais, comme zibuth 27, comparé les capacités de différentes piles du commerce, de la moins chère à la plus chère.
C'était des piles AA , que je connectais sur une résistance de 10 ohms pour avoir un courant de 150 mA au début de la mesure, et je mesurais périodiquement la tension pour évaluer la décharge en notant le temps depuis la mise sous tensionPièce jointe 297337.
La surface sous la courbe, représentant l'intégrale de i dt donnait une image de la capacité.
Voici les courbes que javais obtenues, qui montrent que pour un facteur 5 sur le prix, on ne constate qu'une différence de 10% sur la capacité.
Malheureusement, je n'avais pas mesuré E à vide. Tous les points des courbes sont mesurés en charge.
C'était la capacité qui m'intéressait, et non la résistance interne. Dommage !!!

[gienas]

5Bonsoir CURIOSUS23 et tout le groupe

Il faut d'abord mesurer la fem E avec un voltmètre (à vide).
Ensuite ...

Hum. Ta méthode théorique serait parfaite si les caractéristiques des piles en général étaient fiables et stables, et qu'elles n'étaient pas compliqués/perturbées par l'usure et la polarisation.

La méthode décrite plus haut, avec deux consommations différentes, proches de l'intensité de l'utilisation principale.

La méthode que tu décris s'applique bien à des alimentations dont le comportement ne se modifie pas par la notion d'usure.


Édit: grillé pendant ma rédaction. La grandeur recherchée par ton expérience était la capacité, alors que je répondais à la résistance interne.

Il est très probable que cette résistance interne varie énormément entre le début de la décharge et la fin, mais aussi avec les intensités de décharge et aussi la durée du test.

[PIXEL]

mais pourquoi mettre des résistances dans les piles ?

[CURIOSUS23]

Bonsoir gienas;

Il est bien sûr que mes mesures s'appliquaient à des piles "en l'état", à un moment donné. Mais bien sûr, des piles neuves.

Mais si j'avais eu la patience (et le pognon), j'aurais pu faire ces tests avec des intensités différentes, notamment plus faibles, et faire des mesures de Ri en fonction de l'état de décharge.
Cela aurait peut-être montré des différences de capacités beaucoup plus importantes entre les échantillons étudiés

Je n'en ai pas vraiment l'envie, faute de motivation.

Mais depuis, j'achète les piles les moins chères, en dehors de toute publicité douteuse.

[CURIOSUS23]

A Pixel,

Toute plaisanterie mise à part, ce n'est pas nécessaire, car elles y sont par nature.
Et c'est dommage !!!

[Kareivis]

Bon voilà, je me suis lancé cet après midi sur les résistances interne des piles que j'avais sous la main. Une seule valeur semble aberrante Ri= 50 ohms??? Cette pile était neuve, elle était livré avec mon multimètre, or celui ci m'a indiqué après l'avoir inséré qu'elle était "à changer" xD. Problème de fabrication?
De plus quelle étude en plus faudrait-il mener pour savoir quelles piles ont le meilleur rapport qualité/Prix ou Capacité/Prix.
Une petite question pour finir, le fait que la dV/dt est décroissant est uniquement dû au fait que la réaction d'oxydo-reduction dans la pile est limité dû aux activitées des ions. Pour en savoir plus il faudrait faire de la thermo? Quelqu'un s'y connait pour nous expliquer tous ça?
Merci tout le monde pour votre aide

[Kareivis]

Voila le fichier PDF construit

[CURIOSUS23]

De plus quelle étude en plus faudrait-il mener pour savoir quelles piles ont le meilleur rapport qualité/Prix ou Capacité/Prix.

Il me semble que mes courbes du message 17 montrent que ce sont les moins chères.

[zibuth27]

hello,

quelques éléments complémentaires sur piles AA
résistance interne:
la mesure dépend aussi fortement de la rapidité de l'opérateur voir la courbe "leclerc dépolarisation", établie avec un échantillonnage à la seconde.

à l'insertion de la résistance
41s = 1.619 V
42s = 1.495 V

à l'extraction de la résistance
228s = 1.422 V
229s = 1.514 V
au bout de 4 heures la tension est remontée à 1.595 V

capacité de piles AA
le choix de la tension d'arrêt est fondamental pour cette mesure

• elle peut être la tension correspondant à 10% d'énergie résiduelle (convention électriciens)
• elle peut être de 1V ou 0,9V : choix de certains pour appareils électroniques
• mais des appareils élaborés récents disposent d'une alimentation à découpage en entrée et vont avoir plutôt une consommation à puissance constante jusqu'à une tension d'arrêt inconnue, au choix du constructeur

j'ai opté pour la détermination de la capacité à 10% restant, en arrêtant à 0,15V sauf quand la mesure est trop longue (elle dure déjà des heures), cela favorise alors la capacité
je donne pour comparaison la capacité à 1V
la mesure de capacité est faite dans un tableur, par intégration numérique à petits rectangles (jusqu'à plus de 800) décentrés, la position centrée m'apparaissant alors inutile
cette capacité est donnée à la fois en Ah (convention plutôt électrochimiste) et en Wh qui est plus réaliste pour un électronicien

piles testées
de marque : duracell
bulk : leclerc et aerocell (lidl)
saline (pour rigoler un coup, mais c'est peut-être typique des salines) : philips
toutes piles neuves et fraîches, largement dans leur DLU

évidemment comme Curiosus (saluts d'Ignotus) je me suis limité à une valeur de résistance de charge, différente seulement pour la pile saline, la 2 Ω serait trop catastrophique

résultats:
duracell 3.2Ah (@10%) 2.25Ah (@1V)
aerocell 2.3Ah (@10%) 2.42Ah (@1V)
leclerc 2.5Ah (@10%) 2.39Ah (@1V)
philips 2.2Ah (@10%) 0.94Ah (@1V)
la plus chère n'a pas la meilleure capacité dans tous les cas, mais coûte cinq fois plus que les autres alcalines, et comme je n'ai pas de lapin rose à alimenter, je la laisse aux amateurs de lapins roses

j'ai constaté dans mon magasin, que la pile leclerc n'est pas toujours présente dans les rayons, particulièrement au moment de noël. Sert-elle uniquement d'alibi pour les indicateurs de prix ?


saluts

(images de la capacité dans le message suivant)

[ranarama]

bjr. J'ai trouvé un autre comparatif de 2010. la conclusion m'incitera plus à acheter le - cher :
http://index.ballonsonde.com/Piles/energie2010.htm
les courbes se valent, les prix non ^^

[CURIOSUS23]

hello,


la plus chère n'a pas la meilleure capacité dans tous les cas, mais coûte cinq fois plus que les autres alcalines, et comme je n'ai pas de lapin rose à alimenter, je la laisse aux amateurs de lapins roses

Bonjour,
Tu arrives exactement à la même conclusion que moi, du moins pour les piles alcalines. Je n'avais pas fait de tests sur les salines que je n'utilise jamais.

[zibuth27]

hello

voici les courbes de capacité des essais de mon message précédent


saluts

[ranarama]

A mon sens la règle pour dépenser le moins possible c'est de mettre des alcalines 1ER PRIX prix dans les trucs qui consomment rien : thermomètre, télécommande tv .. .
et au contraire d'investir dans un chargeur et des piles rechargeables DE MARQUE dans les trucs qui bouffe grav les piles : appareil photos, manette de jeux etc.. visionnez ça : https://www.youtube.com/watch?v=Mm3MEmcRP3k

[zibuth27]

hello,

@ranarama:
sauf que les piles rechargeables de marque s'appellent en français des accumulateurs

je ne suis pas d'accord pour leur usage systématique : leur autodécharge, plus importante que celle des piles alcalines, font que tu te retrouve avec une batterie à plat lors d'un usage sporadique. (sauf les lithium, par essence incompatible des usages des piles de taille AA: tension trop différente)

ci joint : essai d'accus Tronic 2300mAh (Lidl) la capacité à 10% ou à 1V se rejoignent, ce qui est normal pour une courbe utile aussi plate C=2,12Ah Rint=0,2Ω



saluts