Электрмен жабдықтау ішкі кедергісі. Қарсылық - формула

дирижер электр ағымдағы саяхат бағытта еркін алдағы Зарядталған бөлшектердің электр өрісі себептерінің әсерінен жүреді. күрделі мәселе - бұл бөлшектердің ток жасау. XVIII ғасырдың соңына дейін адамзаттың қуатын дәлелдеді міндеті - ұзақ уақыт бойы сол күйінде саласындағы әлеуеті арасындағы айырмашылықты сақтап болады жасау үшін құрылғыны.

бірінші әрекеттері

Оның ғылыми-зерттеу және пайдалану одан әрі «Электр қуатын үнемдеу» бірінші әрекет Нидерландыда жасалды. Лейден қаласында олардың зерттеу жүргізді неміс Эвальд Юрген фон Клейст және Dutchman Питер ван Musschenbroek, кейінірек «Leyden JAR» деп аталатын әлемдегі ең алғашқы конденсатор құрылды.

Электр зарядының жиналуы өзінде механикалық үйкеліс арқылы өткізіледі. белгілі бір, өте қысқа, уақыт аралығына жолсерігі арқылы разряды еді пайдаланыңыз.

мұндай электр энергиясы сияқты тұрақсыз зат, адам ақыл-жеңісі, революциялық болды.

Өкінішке орай, разряд (конденсатор өндірілетін электр ағымдағы) құру, сондықтан қысқа созылды токтың алмады. Сонымен қатар, конденсатор берілген кернеу біртіндеп үздіксіз ток алуға ешқандай мүмкіндік қалдырмайды, ол төмендейді.

Біз басқа жолын таба болды.

бірінші көзі

«Жануарлар электр энергиясын» зерттеу бойынша итальяндық Гальвани эксперименттер сипаттағы билік табиғи көзін табу үшін бастапқы әрекеті болды. метал ілгектер темір тіреуді бойынша дайындалған бақа аяқтарын аспалы, ол нерв ұштары тән жауап назар аударды.

Алессандро Вольта - Алайда, қорытындылар Гальвани басқа итальяндық жоққа. жануарлар ағзалар электр генерациялайтын мүмкіндігі қызыққан ол бақа эксперименттер сериясын өткізді. Бірақ қорытынды оның алдыңғы болжамдарын толық қарама-қарсы болды.

Вольт тірі организм электр разряд ғана көрсеткіші болып табылады, деп атап өтті табылады. потенциалдар айырмасы көрсететін кезде ағымдағы аяқтары бұлшық келісім-шарт. Электр өрісінің көзі текті металл контактіні айналды. бірінен алшақ олар химиялық элементтердің бірқатар үлкен әсері бар.

текті металдардың нөмірлері потенциалдар айырмасы талап ұзақ уақыт кезеңін құру, электролит ерітіндісімен сіңдірілген қағаз дискілерді қойды. Және бұл (1.1 В) төмен болды, бірақ электр тогы ұзақ уақыт бойы зерттеліп болуы мүмкін, тіпті егер. Бастысы кернеу ұзақ ретінде тұрақты сақталады деп табылады.

Не болып жатыр

Неге «электрохимиялық жасушалар» деп аталатын көздері, жылы, осы әсер деп аталады?

Диэлектрик орналастырылған екі металл электродтар, түрлі рөл атқарады. Бір басқа, оларды қабылдайды, электрон жеткізеді. Процесс тотығу-тотықсыздану реакция оң көзі терминал ретінде белгіленеді бір теріс полюсті деп аталады электрод, ал екінші кінәлі электрондардың артық, әкеледі.

екінші жағынан - қалпына келтіру бір электрод, жатқан ең қарапайым гальваникалық жасуша тотығу реакцияларына. электрондар тізбектің сыртқы тарапынан электродтар келеді. электролит иондарының көзі ішіндегі тоқ дирижері болып табылады. процесінің ұзақтығы бастаған қарсылық күші.

Мыс-мырыш элементі

энергетикалық мырыш және мыс сульфаты қарсы жүріп мыс-мырыш гальваникалық жасуша іс-қимыл үлгісін қарастыру қызығушылық электрохимиялық жасушаларының жұмыс принципі. мыс пластинаның Бұл көзі ерітіндідегі орналасқан мыс сульфаты, мырыш электрод мырыш сульфаты ерітіндісіне салынады. шешімдер араластыру болдырмау үшін кеуекті төсемесін бөлінеді, бірақ міндетті әсерлі жоқ.

тізбек тұйықталып болса, мырыш беткі қабатын тотығады. иондардың айналды мырыш атомдары сұйықтық өзара іс-қимыл процесінде шешу пайда болады. электродта, электрондар қалыптастыру тоқ қатыса алады, ол босатылады.

мыс электрод бойынша алу, электрондар қысқарту реакция қатысады. ерітінділерінен мыс иондарының беттік қабатының үстіне олар мыс табаққа сақтауға мыс атомдарының айырбасталады қалпына келтіру процесінде келеді.

не болып жатқанын қорытындылау: ұяшықтың процесі операция тізбегінің сыртқы бөлігінің тотықтырғыш көшу электронды reductant жүреді. Реакциялар екі электродтар кездеседі. көзі ішіндегі ион ағымдағы ағады.

пайдалану күрделілігі

Негізінде, ықтимал Тотығу-тотықсыздану реакциялары кез келген батареяларды пайдалануға болады. Бірақ техникалық элементтердің бағалы қағаздармен жұмыс iстеуге қабiлеттi заттар емес, сонша. Сонымен қатар, көптеген реакциялар қымбат материалдар шығындарын талап етеді.

Қазіргі заманғы батареялар қарапайым құрылымын бар. Батарея жағдайда - екі электродтар кеме толтыру бір электролит орналастырылады. Мұндай жобалау құрылымын оңайлату мен батареяларды бағасын төмендетуге ерекшеліктері.

Кез келген электрохимиялық ұяшық тікелей ток жасай алады.

DC кедергісі барлық иондар бір мезгілде электродтар қосу мүмкіндік бермейді, сондықтан Құрылғы ұзақ уақыт бойы жұмыс істейді. Химиялық реакциялар, сайып келгенде, элементі төгіледі тоқтатылады иондар шығарады.

ішкі кедергісі электрмен жабдықтау маңызды болып табылады.

кедергінің Сәл

электр тоғының пайдалану, күмән жоқ, оған үлкен серпін берді, жаңа деңгейге ғылыми-техникалық прогресті әкелді. Бірақ қазіргі ағынының қарсылық күші осындай даму жолында алады.

Бір жағынан, электр тогы үйде және технологиялар пайдаланылатын баға жетпес қасиеттері бар, екінші жағынан - айтарлықтай қарсылық бар. табиғат ғылым ретінде физика, осы мән-жайларды үйлестіруге, тепе-теңдікті тырысады.

ағымдағы қарсылық олар қозғалып, ол үшін затпен зарядталған бөлшектердің өзара бастап туындайды. қалыпты температура жағдайында бұл процесті жоққа, бұл мүмкін емес.

қарсыласу

ішкі кедергісі ағымдағы көзі және тізбектің сыртқы бөліктеріне қарсылық бірнеше түрлі сипаты бар, бірақ бірдей осы процестерде заряд жылжыту арқылы скоринг операция болып табылады.

жұмыс өзі ғана көзі және оның мазмұнына қасиеттеріне байланысты: геометриялық параметрлерін және материалдың химиялық қасиеттеріне байланысты қарсылық оның электродтар мен электролит, сондай-ақ сыртқы тізбек бірлікті қасиеттер. Мысалы, металл сым кедергісі оның ұзындығы арттырады және кеңейту қимасының ауданынан азаяды. мәселені шешуге қалай физика қарсылық азайту үшін арнайы материалдарды пайдалануды ұсынады.

ағымдағы Бос

өткізгіштер Джоуль заңға сәйкес бөлінген жылу мөлшері қарсылық пропорционал. жылу Q саны _EXT жәйттерді _болса. , Мен, ағыны уақыт T ток күші, аламыз:

• Q _вн. = I ^{2 ·} R · т,

онда R - электрмен жабдықтау ішкі кедергісі.

ішкі және сыртқы бөліктеріне, соның ішінде бүкіл тізбегінде, жылу жалпы сомасы бөлектеледі, формуласы болып табылады:

• Q _жалпы = I ^{2 ·} R · T + I ^{2 ·} R · T = I ^{2 ·} (R + R) · Т

Ол физика қарсылық жәйттерді ретінде белгілі: сыртқы тізбек (көзі басқа барлық элементтері) Р. кедергісі

толық тізбегі үшін Ом заңы

тыс күштер жұмыс ең ағымдағы көзі жасауға деп қарастырайық. Оның магнитудасы өрісі асырылады жауапты, және ЭҚК көзі өнімге тең:

• Q · E = I ² · (R + R) · т.

заряд оның пайда болу сәтінде ток күші көбейтіндісіне тең екенін түсініп, біз бар:

• E = I · (R + R).

себеп-салдарлық байланыстарды сәйкес Ом заңы бойынша берілген:

• I = E: (R + R).

ток күші жабық тізбек ЭҚК қуат көзіне тікелей пропорционалды және жалпы (жалпы) тізбек кедергісі кері пропорционал.

Осы үлгі негізделген, ол ішкі кедергісі және ағымдағы көзін анықтауға болады.

разряд көзі сыйымдылығы

көздерінің негізгі сипаттамалары мен түсіру қабілеті қамтуы мүмкін. белгілі бір жағдайларда жұмыс істейтін кезде электр энергиясын барынша саны разряд ток байланысты, алынған.

кейбір жақындату орындалады кезде тамаша жағдайда, разряд сыйымдылығы тұрақты деп санауға болады.

Мысалы, стандартты батарея 1,5 В потенциалдар айырмасы 0,5 тері түсіру қабілеті бар болып табылады. разряд ағымдық 100 мА болса, онда ол 5 сағат жұмыс.

батареяларды зарядтау үшін әдістері

батарея пайдалану олардың разряд әкеледі. Қалпына келтіру Батарея шағын элементтерін зарядтау, оның қуаты құны көзі контейнер оннан бір кем болып тогы бар адресінен жүзеге асырылады.

келесі зарядтау әдістері:

• алдын ала белгіленген уақыт (шамамен 16 сағат 0.1 ағымдағы батарея сыйымдылығы) үшін тұрақты ток пайдалану;
• Потенциалдар айырмасы алдын ала белгіленген мәнге зарядтау ағымдағы төмендету;
• асимметриялық токтары пайдаланыңыз;
• Бірінші, екінші артық онда зарядтау және разрядтау қысқа бұршақ, дәйекті қолдану.

практикалық жұмыс

Ұсынылатын міндеті: көзі ағымдағы және ЭҚК ішкі қарсылық анықтау.

оны іске асыру үшін ағымдағы көзі, амперметр, вольтметр, слайд реостаттық, өткізгіштердің негізгі жиынтығы қорғалған қажет.

Пайдалану жабық контур үшін Ом заңы ток көзі ішкі қарсылық айқындайтын болады. Бұл әрекетті орындау үшін, сіз реостаттық кедергісін ЭМӨ мәні білуі тиіс.

тізбектің сыртқы бөлігінде есептелген ағымдағы қарсылық формуласы тізбек бөлігі үшін Ом заңы анықталуы мүмкін:

• I = U: R,

Мен қайда - сыртқы ток тізбегінде, амперметр арқылы өлшенеді; U - сыртқы резистор бойынша кернеу.

кем дегенде 5 есе жасаған өлшеу дәлдігін арттыру үшін. ол не істеу керек? эксперимент кернеу, қарсылық, ағымдағы (дәлірек айтқанда, ағымдағы) кезінде өлшенген бұдан әрі пайдаланылады.

ЭҚК қуат көзі анықтау үшін, бұл оның терминалдар арқылы кернеу кезінде ЭҚК тең дерлік ашық веналар фактіні пайдаланыңыз.

сериясы қосылған батареяларын тізбегін, резисторлар, амперметр пернесін қою. ағымдағы көзі терминалдары бар вольтметр қосыңыз. қосқышты ажырату, оның айғақ алып тастаңыз.

жалпы тізбек үшін Ом заңы алынған формула ішкі кедергісі, математикалық есептеулерді анықтау:

• I = E: (R + R).
• R = E: I - U: I.

Өлшеулер ішкі кедергісі сыртқы айтарлықтай аз екенін көрсетеді.

Батареяның және батарея практикалық функциясы кең қолданбасы бар. Электр қозғалтқыштар даусыз экологиялық қауіпсіздік ешқандай күмән болуы мүмкін, бірақ сыйымды батареяны эргономикалық құру - қазіргі заманғы физика мәселесі. Оның шешімі автомобиль технологиясын дамытудың жаңа турына әкеледі.

Шағын, жеңіл, сыйымдылығы жоғары батареялар, сондай-ақ ұялы электрондық құрылғыларда маңызды болып табылады. Олардың пайдаланылатын энергия жабдықтау тікелей өнімнің əрекетіне байланысты.