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554 Capítulo 28 Circuitos de corriente continua

Ferrs y diferencia de potencial terminal

En los problemas anteriores hemos supuesto que toda resistencia al flujo de corriente se debe
a elementos de un circuito que son externos a la fuente de fem. Sin embargo, esto no es
del todo cierto, ya que hay una resistencia inherente a cada fuente de fem. Esta resistencia
interna se representa con el símbolo r y se muestra esquemáticamente como una pequeña
resistencia en serie con la fuente de fem (véase la figura 28.7). Cuando una corriente I fluye
por un circuito hay una pérdida de energía a través de la carga externa RL y hay también una
pérdida de calor debida a la resistencia interna. Por consiguiente, el voltaje real (V ) entre las
terminales de una fuente de fem % con una resistencia interna r se expresa así:

VT = % - Ir (28.11)

El voltaje aplicado a la carga externa es, en consecuencia, menor que la fem por una cantidad
igual a la caída de potencial interno. Puesto que V = IR¡, la ecuación (28.11) puede escribirse
de nuevo como
VT = m L = % - Ir (28.12)

Si resolvemos esta ecuación para la corriente I se obtiene
9?
(28.13)
Rl + r
La corriente en un circuito simple que contiene una sola fuente de fem es igual a la fem %
dividida entre la resistencia total del circuito (incluida la resistencia interna).

Figura 28.7 Resistencia interna.

Ejemplo 28.3 Una resistencia de carga de 8 O se conecta a una batería de 12 V cuya resistencia interna es
de 0.2 fl. (a) ¿Qué corriente se entrega a la carga? (b) ¿Cuál será la lectura del voltímetro
colocado en las terminales de la batería mientras la carga está conectada?

Pía n: La corriente suministrada al circuito es la razón de la fem a la resistencia total, in­
cluida la resistencia interna de la batería. Una vez que establezcamos la corriente podemos
determinar la caída de voltaje a través de la resistencia interna y restarla de la fem para
hallar el voltaje terminal de la batería.

Solución (a): La corriente entregada se encuentra con la ecuación (28.13)
% 12 V
I = = 1.46 A
Ri ~\~ r 8 0 + 0.2 íl