Физическая природа внутреннего сопротивления источника питания заключается в совокупности физических эффектов, которые не позволяют мощности, отдаваемой этим источником в нагрузку, превысить определённый предел. 2
Некоторые причины внутреннего сопротивления в источниках питания:
- Дефекты электродов. 1 Повреждённая структура или примеси в материалах электродов влияют на их способность отдавать и принимать электроны. 1
- Ограниченная проводимость электролита. 1 Электролит заполнен ионами, которые перемещаются между электродами, чтобы обеспечить баланс заряда и предотвратить его накопление (поляризацию). 1 Ионы намного тяжелее и медленнее электронов, поэтому их поток характеризуется определённым естественным сопротивлением. 1
- Коррозия электродов. 1 Продукты химических реакций, происходящих между электролитом и электродами, могут оседать на электродах, создавая на них покрытие, которое мешает правильной работе аккумулятора. 1
- Износ электродов. 1 Обмен электронами связан с изменением структуры электродов. 1 Например, в аккумуляторах отрицательный электрод (например, цинк), отдавая электроны, буквально растворяется в электролите. 1 Его уменьшающаяся поверхность означает, что он не может выпускать электроны с той же скоростью, что снижает рабочие параметры батареи. 1
Внутреннее сопротивление не является стабильной величиной: оно может изменяться при изменении каких-либо внешних (нагрузка, ток) и внутренних (нагрев, истощение реагентов) условий. 2