електрически ток в проводник възниква под въздействието на електрическо поле причинява частиците да се разхлаби таксуват по посока на движението.Създаване на текущата частиците - сериозен проблем.За изграждането на такова устройство, което ще поддържа потенциална разлика на терена за дълго време в една и съща държава - задача, която се оказа силата на човечеството до края на ХVIII век.
първо се опитва
първо се опитва да "спести електроенергия" за по-нататъшното му изследвания и използване са направени в Холандия.Немски Евалд Юрген фон Клайст и холандецът Питер ван Musschenbroek, провел изследванията си в град Лайден, създаден първият кондензатор в света, наречен по-късно "Лейдън буркан".
натрупване на електрически заряд е преминал под влиянието на механичното триене.Използвайте освобождаване от отговорност чрез проводник може да бъде достатъчно за кратък период от време.
победата на човешката интелигентност на такава ефимерна вещество, като например електроенергия, се оказа революционер.
съжаление освободи (електрически ток, генериран от един кондензатор) е продължило толкова кратко, че се създаде DC не може.В допълнение, от стреса, дадено от кондензатор се намалява постепенно, без да остави възможност да получат постоянен ток.
Ние трябваше да намерим друг начин.
първия източник
Италиански Галвани експерименти, за да изучават "електроенергия животно" е оригинален опит да се намери естествен източник на енергия в природата.Краката Подготвените бутчета закачени на куки метал железни пръти, той обърна внимание на типичната реакция на нервните окончания.
обаче заключенията Галвани опровергани друг италиански - Алесандро Волта.Заинтригуван от възможността за генериране на електричество от животното, той провежда серия от експерименти с жаби.Но заключението е пълната противоположност на предишните му хипотези.
Volta забелязал, че един жив организъм е само показател за електрически разряд.Когато мускулите настоящите краката са намалени, като посочи потенциалната разлика.Източникът на електрическото поле се оказа контакта на различни метали.Колкото по отделно те са в обхвата на химичните елементи, толкова по-голям ефект.
плочи от различни метали, предвидени хартиени дискове, напоени с разтвор на електролит, създавайки дълго време е необходимо потенциална разлика.И нека тя е била ниска (1,1 V), но електрически ток може да бъде разследван за дълго време.Основното нещо е, че напрежението остава непроменен по-дълго.
Какво се случва
Защо източници, наричани "електрохимични клетки", които се наричат този ефект?
Две метални електроди поставени в изолатора, играят различни роли.Един доставя електроните, а другият ги отвежда.Процесът на окислително-редукционната реакция води до излишък от електрони в един електрод, който се нарича отрицателния полюс, и липсата на втори, ние означаваме като положителния полюс на източника.
В най-простите галванични реакциите на окисление на клетките се случи при един електрод, реставрация - в другия.Електроните се към електродите от външната част на веригата.Електролитът е проводник на йони вътре източник на ток.Силата на съпротивата, водена от продължителен процес.
медно-цинковия елемент
Принципът на работа на електрохимични клетки Интересно е да се помисли за пример с медно-цинкова галванична клетка, ефектът от които отива енергията на цинк и мед сулфат.Този източник на медна плоча се поставя в разтвор на меден сулфат и цинков електрод потопен в разтвора на цинков сулфат.Разтворът се отделя пореста накладки да се предотврати смесването, но винаги се допират.
Ако веригата се затваря, повърхностния слой на цинк се окислява.По време на взаимодействието с течността цинкови атоми, все йони се съдържат в разтвора.На електрода, електроните се освобождават, които могат да вземат участие във формирането на тока.
качим на медни електрода, електроните участващи в реакциите на намаляване.От разтвора на повърхностния слой пристигне медни йони в процеса на възстановяване, те се превръщат в атоми на мед, отложени върху медната пластина.
обобщим, което се случва: процеса на работа на клетката се придружава от прехвърлянето на електрони с окислителя на редуциращ агент върху външната част на веригата.Реакции възникват при двата електрода.Inside източник йонния ток потоци.
сложност на използване
По принцип, всяка от възможните редокс реакции могат да се използват в батериите.Но веществата, способни да работят в ценни книжа на технически елементи, не толкова много.Освен това, много реакции изискват разходи скъпи материали.
съвременните батерии имат проста структура.Две електроди са поставени в един електролит, корабът се пълни - корпус на батерията.Такива характеристики на дизайна опростяване на структурата и намаляване на цената на батерии.
Всяко електрохимична клетка, е способен да произвежда постоянен ток.
текущата устойчивост не се даде възможност на всички йоните едновременно включване на електродите, така че устройството работи за дълго време.Химическата реакция да образуват йони в крайна сметка престават, елементът е приключен.
вътрешно съпротивление на източника на захранване е от голямо значение.
малко съпротивление
Използването на електрически ток, без съмнение, е донесъл научен и технологичен напредък на ново ниво, му даде огромен тласък.Но силата на устойчивостта на протичане на ток застава на пътя на това развитие.
От една страна, на електричния ток има безценните качества, които се използват в ежедневието и технологии, а от друга - има значителна съпротива.Физика като наука за природата се опитва да се намери баланс, за хармонизиране на тези обстоятелства.
текущата резистентност възниква от взаимодействието на електрически заредени частици с материята, от която те се движат.За да се изключи този процес при нормални температурни условия е невъзможно.
Resistance
вътрешно съпротивление на източника на ток и устойчивостта на външната част на веригата имат няколко различен характер, но също толкова в тези процеси е комисионната за движението на обвинението.
самата работа зависи само от свойствата на източника и неговото съдържание: електрод и електролит, както и за външните части верига, чиято устойчивост зависи от геометрията и химични характеристики на материала.Например, съпротивлението на металната жица увеличава с дължината си и намалява с площ на напречното сечение на разширяване.При решаването на проблема как да се намали съпротивлението, физика, препоръчва използването на специализирани материали.
текущата работа
В съответствие със закона на Джаул в проводници, разпределени количество топлина пропорционална на съпротивлението.. Ако количеството топлина, да посочи Qvnut, The текущата сила I, по време на неговия курс на тон, ние получаваме:
- Qvnut.= I2 · Р · т,
където г - вътрешното съпротивление на захранването.
в цялата верига, включително външни и вътрешни части, изберете общото количество топлина, формулата има формата:
- Qpolnoe = I2 · Р · т + I2 · R · т = I2 · (г + R)· т,
известен както е посочено от съпротивата във физиката: външната верига (всички елементи с изключение на източника) има съпротивление Закон R.
на Ом за цялата верига
Ние считаме, че основната работа се извършва външни сили вътре в захранването.Неговата стойност е продукт на таксата, носен от терена и електродвижеща сила източник:
- р · E = I2 · (г + R) · т.
осъзнавайки, че такса е равна на произведението на тока по време на тяхното възникване, имаме:
- E = I · (г + R).
В съответствие с отношенията на причинно-следствени, закона на Ом се дава с:
- I = E: (R + R).
Токът в затворен кръг ЕВФ е право пропорционална на източника на захранване и обратно пропорционална на общия (общо) съпротивлението на веригата.
Въз основа на този модел, е възможно да се определи вътрешното съпротивление на захранването.
източник капацитет заустване
Основните характеристики на източниците могат да бъдат приписани на капацитета освобождаване от отговорност.Максималното количество електроенергия, получена, когато се работи при определени условия, в зависимост от разряден ток.
В идеалния случай, когато някои сближаване, капацитетът освобождаване от отговорност може да се счита постоянно.
Например, стандартната батерия потенциална разлика от 1.5 V има течение капацитет от 0,5 Ah.Ако разряден ток от 100 mA, а след това работи в продължение на 5 часа.
Методи за зареждане
живот на батерията води до освобождаването им.Recovery за зареждане на батерията малки елементи се извършва с помощта на текущата стойност на силата не надвишава една десета от капацитета на източника.
следните методи за зареждане:
- използване на постоянен ток за предварително определено време (около 16 часа на текущия батерията 0.1-капацитет);
- понижаване на зарядния ток с предварително зададена стойност на потенциалната разлика;
- използване на асиметрични течения;
- последователното прилагане на кратки импулси на зареждане и разреждане, в която първата е по-голяма от втората.
Lab
предложен задача: да се определи вътрешното съпротивление на източник на ток и ЕВФ.
за неговото прилагане трябва да бъдат запазени, като източник на ток, амперметър, волтметър, пързалка реостат, ключов набор от проводници.
използват закона на Ом за затворена верига ще определи вътрешното съпротивление на захранването.За да направите това, вие трябва да знаете ЕВФ, стойността на съпротивлението на реостат.
Изчисляване на съпротивление формула ток във външната част на веригата може да бъде определена от закона на Ом за вторична верига:
- I = U: R,
където I - ток във външната верига, се измерва с амперметър;U - напрежението на външната резистентност.
За да се подобри точността на измерванията са направени най-малко 5 пъти.Какво е това?Измерено в експеримент, напрежение, съпротивление, ток (или по-скоро, на ток), се използва за.
За да се определи източника на едн ток, използвайте факта, че напрежението в клемите му при отворения ключ е почти равна на ЕВФ.
Поставянето на верига от последователно свързани батерии, реостат, амперметър, бутон.Терминалите на източник на ток свързват волтметър.Откриване на ключа, премахнете показанията му.
вътрешно съпротивление, чиято формула е получена от закона на Ом за цялата верига, определи математически изчисления:
- I = E: (R + R).
- г = E: I - U: I.
измервания показват, че вътрешното съпротивление е значително по-малък от външното.
практическа функция на батерии и батерията се използва широко.Безспорен екологичната безопасност на електрически двигатели може да бъде без съмнение, но за да се създаде обемен батерия, ергономичен - проблемът на съвременната физика.Решението му ще доведе до нов кръг от развитието на автомобилната технология.
компактен и лек, с висок капацитет батерии също са спешно необходими в областта на мобилните електронни устройства.Запасът от енергията, използвана в тях са пряко свързани с работата на устройството.
