内部抵抗計算
開放電圧12 Vの電池が2 Aを流すときに11 Vを示すなら、内部抵抗は0.5 Ωで、電池の内部で1 Vが失われています。開放電圧、負荷時の電圧、電流を入れて、電池や実験の結果を確かめられます。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- Emf
- 12
- 端子電圧
- 11
- 負荷電流
- 2
- 電圧降下
- 1 ohm
- 内部抵抗
- 0.5
このバッテリー内部抵抗計算ツールは、起電力、負荷時に測定した端子電圧、負荷電流から、開回路起電力から端子電圧を引いて負荷電流で割る線形の恒等式により、セルのオーム内部抵抗を返します。開回路の起電力は、負荷を付けないときに測る電圧です。負荷がかかると、実際のセルは内部抵抗の両端で電圧を失うため、放電電流では使える端子電圧は起電力より低くなります。V＝ε−I×r を並べ替えると、未知の r が一度の除算で求まります。代表例として、2アンペア供給時に11ボルトを示す12ボルトセルの内部抵抗は0.5オーム、0.5アンペアで1.2ボルトまで下がる1.5ボルト乾電池の内部抵抗は0.6オームです。電流が流れないと r は定義できないためです。エンジンは有限の算術のみを使い、ネットワーク通信もサンプリングも日付依存の近道もありません。
内部抵抗の意味と計算結果の見方
内部抵抗とは、バッテリーや電気化学セルの内部にある実効的なオーム抵抗で、理想的な起電力源と直列の単一抵抗としてモデル化されます。負荷が放電方向に電流 I を引くと、その内部抵抗に対するオームの法則により I×r に等しい電圧降下が生じ、外部端子に残る電圧は V＝ε−I×r です。負荷電流ゼロは開回路の都合のよい近道としては扱いません。
負の電流は代数的に許され、符号の約束を一貫させれば充電方向を表します。計算された r が負なら、示した端子電圧が示した電流方向に対して起電力の反対側にあることを意味します。Peukert 容量モデルも、温度依存の r も、テブナンの多電源ネットワークも、モンテカルロサンプリングもありません。
完全な回路シミュレーション、充電状態曲線、アンペア時からの運転時間が必要な場合は専用ツールをご利用ください。
学習・設計・ソフトウェアにおける内部抵抗チェックの位置づけ
学生は、回路の単元が実在の電池を導入するとき、実習が新品セルが開回路より負荷時に低く読む理由を問うとき、競技問題が起電力・端子電圧・電流を与えて SPICE なしで内部抵抗を求めるときに、r＝(ε−V)/I に出会います。
教員は、ミリボルトとボルトを黙って混ぜたりピークと RMS を断りなく切り替えたりする不透明な電卓アプリに頼らず、控えめな起電力と電流の解答キーを事前に作れます。
開発者は、電池 UI の決定的なテストベクトルを蒔くため、電力予算の下書きの前に利用者が入れたセルパラメータを正規化するため、あるいは手計算の見積もりではなくオーム単位の内部抵抗を求めるプログラミング課題を満たすために、同じ契約をスクリプトから呼び出します。
現場技術者とメイカーは、測定した開回路電圧、負荷時の端子電圧、クランプ電流だけがあるときに、12ボルトと9ボルトのレール、スタータ負荷、単純な直流電源の素早い確認に使います。このページでは作業はすべてブラウザ内で実行されます。
活用例
宿題と実習の確認
電池のワークシートや直流実習レポートを採点する前に、起電力・負荷時端子電圧・負荷電流から内部抵抗を計算します。
決定的なテストフィクスチャ
ユニットテスト、電池デモ、r = (ε − V) / I に対する CI アサーション向けに、再現可能な r と電圧降下を生成します。
設計とメイカーの確認
測定した開回路電圧、負荷時のレール電圧、クランプ電流からセルの内部抵抗を見積もります。
よくある質問
内部抵抗計算ツールの料金はいくらですか？
このページのブラウザでは無料です。無効な入力は課金されません。
どの公式を使いますか？
r = (ε − V) / I です。ε は開回路起電力、V は負荷時端子電圧、I は負荷電流です。内部降下 ε − V も返します。
負荷電流がゼロのときはどうなりますか？
電流が流れない開回路では、内部抵抗 r = (ε − V) / I は定義できません。
どの単位を使えばよいですか？
ボルト、ボルト、アンペアのように一貫した組を使ってください。そのとき内部抵抗はオームになります。接頭辞の換算は行いません。
起電力から端子電圧を求める計算と何が違いますか？
そちらは r が既知のときに V = ε − I r を解きます。このページは逆問題で、ε・V・I からオーム単位の r を返します。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/internal-resistance \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"emf":12,"terminal_voltage":11,"load_current":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/internal-resistance", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"emf": 12,
"terminal_voltage": 11,
"load_current": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/internal-resistance",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"emf": 12,
"terminal_voltage": 11,
"load_current": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/internal-resistance", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"emf":12,"terminal_voltage":11,"load_current":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"emf":12,"terminal_voltage":11,"load_current":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/internal-resistance", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"emf": 12,
"terminal_voltage": 11,
"load_current": 2
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.internal_resistance",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
制限
max_abs_value | 1000000000000000 |
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
負荷電流がゼロの場合は invalid_input で拒否されます。宿題、実習準備、設計チェックにはブラウザで無料にご利用いただき、CI、指導用ソフトウェア、教育デモで再現可能な内部抵抗フィクスチャが必要な場合は、成功したリクエストごとに $0.002 の API をご利用ください。
内部抵抗の意味とレスポンスの内容
この計算ツールはその恒等式を並べ替え、r＝(ε−V)/I を internal_resistance として返し、セル内部で失われた電位である voltage_drop＝ε−V も併せて返します。レスポンスは安定した丸めのあと、三つの入力 emf、terminal_voltage、load_current をエコーし、方法を r＝(emf−V)/I とタグ付けし、短い式の文字列を繰り返し、SI と整合するボルト・ボルト・アンペアの入力では単位を ohm とラベル付けします。I がゼロだと端子電圧は起電力に等しく、式はゼロ除算になるため、エンジンは無限大や NaN を作らず invalid_input で要求を拒否します。エンジンはサポートされる数値範囲内で閉じた形の式を評価するか、invalid_input で入力を拒否します。このページは、ワークシート、ユニットテスト、オームを必要とする API 利用者に適した安定した数値出力とともに、線形の内部抵抗公式のみに答え、SPICE ネットリストは返しません。
起電力・端子電圧・負荷電流の読み方と r の再現性
各値は文書化された大きさの上限内の有限小数である必要があります。負荷電流はゼロであってはなりません。ゼロの I は直ちに失敗します。内部抵抗 r＝(ε−V)/I は負荷電流がゼロのとき未定義であり、それは端子電圧がすでに起電力に等しく r が決まらない開回路の場合です。数値文字列の先頭のプラス記号と科学的記数法は、有限小数として解釈できるときに許されます。起電力の優先フィールドは emf ですが、表計算、クエリ文字列、型付きフォームが同じ契約を再利用できるよう、別名 E、epsilon、open_circuit_voltage、voc も受け付けます。端子電圧は terminal_voltage を優先し、別名は V、vt、V_t、voltage です。負荷電流は load_current を優先し、別名は I、current、i、amps、amperes です。埋め込み空白、十六進プレフィックス、非数値トークンは、誤ったセルが誤った抵抗にならないよう、フィールド名を含むメッセージで拒否されます。三つの必須フィールドのいずれかが欠けていると invalid_input になり、欠けたフィールドを示すメッセージが返ります。計算は閉じた形 voltage_drop＝emf−terminal_voltage と internal_resistance＝voltage_drop/load_current を使い、JSON の goldens 向けに小数十二桁へ丸め、負のゼロを潰して比較をきれいにします。自動パイプラインで同じ数学的結果が必要なときは、このページの無料ブラウザ実行と有料 API を組み合わせてください。
学習・設計・ソフトウェアにおける内部抵抗チェックの位置づけ
製品・教育ツールは、学習者が起電力・端子電圧・負荷電流を入力し、画面が内部降下と抵抗の両方を示す必要があるときにこのエンドポイントを使います。API では成功した照会ごとに $0.002 かかり、失敗した検証は課金されず、応答のあと何も保存されません。無料の対話的探索と有料で同一の API というこの分担は、KIT の tier A カタログの残りと一致し、教室デモから自動化パイプラインへ、数学的結果を変えずに移れます。関連する回路手順が必要なときは電気パワーや抵抗のヘルパーと組み合わせ、学習とソフトウェア試験のための無料で決定的な電気計算ツールの小さな実験室を組むときは、ほかの物理エンドポイントと組み合わせてください。