Explicación insatisfactoria para la medición de EMF de una batería

Experimentalmente, he visto cómo conectar una batería a un circuito simple solo con un voltímetro de alta resistencia aumenta la lectura de voltaje (supuestamente a un nivel igual al EMF de la batería).

Sin embargo, encuentro la explicación de por qué la lectura aumenta, y mucho menos a un EMF, muy poco convincente. Nos dijeron que la resistencia interna y la caída de potencial necesaria se ignoran, porque no hay corriente en dicho circuito, por lo que el voltímetro mide un EMF. ¿Cómo puede esto tener sentido? Claramente debe haber algo de corriente, aunque muy poca, fluyendo, para que el voltímetro de alta resistencia incluso tenga una lectura, y esa pequeña corriente aún experimentará fuerzas resistivas de la resistencia interna de la celda, por lo que el EMF no debería ser alcanzable. ¿O hay un mecanismo por el cual, cuando hay muy poca corriente, las resistencias se ignoran, por lo tanto, no se debe realizar ningún trabajo para atravesarlas?

Claramente estoy equivocado, ya que experimentalmente vi que el voltaje aumentaba en esa celda súper simple. Mi punto de vista sugiere que no debería haber diferencia entre la lectura en dicho circuito y la diferencia de potencial en un circuito que consta de 3 resistencias (el voltímetro en este caso mide la caída entre estas 3 resistencias, tenga en cuenta que no hay otra diferencia significativa fuente de resistencia distinta de la resistencia interna). Realmente, en mi comprensión teórica, deberían producir una lectura igual, pero no lo hacen.

Entonces, para ser honesto, no solo creo que la lectura que vimos no debería haber sido el EMF, sino que ni siquiera es diferente de la lectura en un circuito normal, como se describe (la última creencia claramente entra en conflicto con la realidad).

Tengo muchas ganas de saber en qué estoy pensando mal. Por favor, pregunte si puedo ayudar a aclarar algo!

Muchas gracias :)!

Respuestas (1)

Tiene toda la razón en que fluirá algo de corriente, por lo que debe haber una caída de voltaje debido a la resistencia interna de la batería. La EMF medida por cualquier voltímetro siempre será menor que la verdadera EMF.

Si la resistencia interna de la batería es R b y la resistencia de tu voltímetro es R metro entonces el voltaje que mides será:

V = R metro R metro + R b mi

La resistencia interna de, por ejemplo, una batería alcalina de manganeso es inferior a un ohmio, mientras que la resistencia de un voltímetro será de 10, si no de 100, de KOhms, por lo que en la práctica el voltaje medido será menor que la FEM verdadera por menos de una parte en 10 4 . Dado que probablemente no pueda leer el medidor con precisión, se puede ignorar la resistencia interna.

¡Gracias por la aclaración! Solo me preguntaba, ¿hay alguna manera de explicar por qué la lectura de voltaje aún aumentó significativamente cuando el circuito paralelo (con las 3 resistencias en una fila y el voltímetro en la otra) se cambió al circuito de voltímetro solo?
En realidad, eso no es correcto. Tanto los transistores de efecto de campo como los tubos de vacío se pueden usar para medir voltajes sin que fluya NINGUNA corriente. La única energía que se utiliza en estas mediciones es la necesaria para superar la capacitancia de entrada de estos dispositivos, que es finita, pero puede hacerse muy pequeña. Un análisis de ruido muestra que la capacitancia de entrada es el factor limitante para la precisión de la medición que se puede lograr durante un tiempo promedio dado, incluso si no hay carga neta fluyendo a través del dispositivo, una vez cargado.
@Just_a_fool: tendrás que dibujar un diagrama del circuito de tres resistencias ya que no estoy seguro de lo que estás midiendo en él. Por cierto, CuriousOne tiene razón en que existen voltímetros que tienen una resistencia efectivamente infinita.
Puede ser más fácil ver que las mediciones de voltaje no requieren ningún flujo de corriente, utilizando un electrómetro del siglo XIX, que tampoco tiene ningún flujo de corriente, excepto la corriente de desplazamiento inicial que carga el dispositivo. La resistencia interna de los voltímetros baratos es un artefacto de su construcción. Los amplificadores de electrómetros profesionales y los electrómetros calibrados no sufren por tener una resistencia interna causada por su diseño interno.
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