sähkövirran kapellimestari syntyy vaikutuksen alaisena sähkökentän aiheuttaa hiukkasten irtoamisen veloitetaan ajosuuntaan.Luominen hiukkanen nykyinen - vakava ongelma.Rakentaa tällaisen laitteen, joka ylläpitää potentiaaliero kentän pitkään samassa tilassa - tehtävä, joka osoittautui vallan ihmiskunnan loppuun XVIII vuosisadalla.
ensimmäinen yrittää
ensin yrittää "säästää sähköä" edelleen hänen tutkimus ja käyttö tehtiin Alankomaissa.Saksan Ewald Jurgen von Kleist ja hollantilainen Pieter van Musschenbroek jotka suorittivat tutkimuksen kaupungissa Leiden, loi maailman ensimmäinen kondensaattori, myöhemmin nimeltään "Leidenin pullo".
kertyminen sähkövaraus on läpäissyt vaikutuksen alaisena mekaanista kitkaa.Käytä purkaus johtimen voi olla riittävän lyhyt aikaa.
voitto ihmisen älykkyyttä tällaisia lyhytaikaisia ainetta, kuten sähkö, osoittautui vallankumouksellinen.
Valitettavasti vastuuvapauden (sähkövirran tuottama kondensaattori) kesti niin lyhyt, että luodaan DC voinut.Lisäksi stressi antama kondensaattori vähennetään asteittain, jolloin ei ole mahdollisuutta saada jatkuva virta.
Meidän piti löytää toinen tapa.
ensimmäinen lähde
Italian Galvani kokeiluja opiskella "eläin sähköä" oli alkuperäinen yritys löytää luonnollinen voimanlähde luonnossa.Valmistetut sammakot jalat roikkuu metallikoukut rataan, hän kiinnitti huomiota tyypillinen reaktio hermopäätteitä.
kuitenkin päätelmien Galvani kiisti toinen italialainen - Alessandro Volta.Kiehtoi mahdollisuus tuottaa sähköä eläin, hän johti sarja kokeita sammakoita.Mutta johtopäätös oli täydellinen vastakohta hänen edellinen hypoteeseja.
Volta huomannut, että elävä organismi on vain indikaattori sähköinen purkaus.Kun nykyinen jalat lihakset vähenevät, osoittaen potentiaaliero.Lähde sähkökentän osoittautui kosketukseen erilaisten metallien.Kauempana toisistaan ne ovat välillä alkuaineita, sitä suurempi vaikutus.
levyt erilaisten metallien säädetyn paperi imeytetty elektrolyyttiliuosta luoda pitkä aika, joka tarvitaan mahdollinen ero.Ja anna sen oli alhainen (1,1 V), mutta sähkövirta voidaan tutkia pitkän aikaa.Pääasia on, että jännite pysyi ennallaan niin kauan.
Mitä tapahtuu
Miksi lähteistä, nimeltään "sähkökemialliset solut", jota kutsutaan tämän vaikutuksen?
Kaksi metallielektrodin sijoitettu eriste, pelata erilaisia rooleja.Yksi toimittaa elektronit, muut vie heidät.Prosessi hapetus-pelkistys-reaktiolla johtaa ylimäärin elektronien yksi elektrodi, jota kutsutaan negatiiviseen napaan, ja puute toisen, me ilmi sen positiivinen napa lähteen.
Kaikkein yksinkertainen galvaaninen kenno hapettumista reaktiot tapahtuvat yksi elektrodi, restaurointi - toisessa.Elektronit tulevat elektrodit ulompi osa ketjua.Elektrolyytti on kapellimestari ionien sisällä virtalähteen.Vahvuus vastus johdolla pitkällinen prosessi.
kupari-sinkki-elementti
toiminnan periaate sähkökemiallisten kennojen on mielenkiintoista tarkastella esimerkiksi kupari-sinkki galvaaninen kenno, jonka vaikutus menee energian sinkin ja kuparin päällä.Tämä lähde kuparia levy on sijoitettu kuparisulfaatin liuosta ja sinkin elektrodi upotetaan sinkkisulfaattiliuoksessa.Liuos erotettiin huokoinen vuori sekoittumisen välttämiseksi, mutta aina koskettavaa.
Jos piiri on suljettu, pintakerros sinkki hapettuu.Aikana vuorovaikutus nesteen sinkki-atomia, tulossa ionit esiintyvät liuoksessa.Elektrodiin, elektronit vapautuu, joka voi osallistua muodostumista nykyisen.
Getting kupari elektrodi, elektronit osallistuvat pelkistymisreaktioiden.Liuoksesta pintakerrokseen saapuvat kupari-ionien toipuminen, ne vaihdetaan atomien kuparia talletettu kupari levy.
yhteenveto mitä tapahtuu: työprosessia solun liittyy elektronien siirto hapettimelle pelkistimen ulompi osa ketjua.Reaktiot tapahtuvat kahden elektrodin.Sisällä lähde ionivirran virtaa.
monimutkaisuus käyttäen
Periaatteessa mikä tahansa mahdollisista redox-reaktioita voidaan käyttää paristoja.Mutta aineita, jotka voivat työskennellä arvopapereihin teknisiä elementtejä, ei niinkään.Lisäksi monet reaktiot vaativat kalliita materiaaleja kustannukset.
moderni akuilla on yksinkertainen rakenne.Kaksi elektrodit asetetaan yhteen elektrolyytti, alus täytetään - akun kotelo.Tällaiset ominaisuuksista yksinkertaistaa rakennetta ja alentaa hintaa paristoja.
tahansa sähkökemiallinen solu kykenee tuottamaan tasavirtaa.
nykyinen resistanssi ei salli kaikkien ionit samanaikaisesti päälle elektrodit, joten yksikkö toimii pitkään.Kemiallinen reaktio muodostaa ioneja lopulta lakkaa, elementti poistetaan.
sisäinen vastus teholähteen on suuri merkitys.
hieman vastarintaa
avulla sähkövirta, epäilemättä, on tuonut tieteen ja tekniikan kehitykseen uudelle tasolle, antoi hänelle piristysruiskeen.Mutta vahvuus vastuksen virtaa joutuu tavalla tätä kehitystä.
Toisaalta, sähkövirta on korvaamaton ominaisuuksia, joita käytetään arkielämässä ja teknologia, toisaalta - on merkittävä vastus.Fysiikka tieteenä luonnon yrittää löytää tasapaino, yhdenmukaistaa näissä olosuhteissa.
nykyinen vastus johtuu vuorovaikutuksesta sähköisesti varattujen hiukkasten ja aineen, jolla ne liikkuvat.Jättää tämän prosessin normaaleissa lämpötiloissa on mahdotonta.
Resistance
sisäinen vastus virtalähteen ja kestävyys ulompi osa ketjua on useita luonteeltaan erilaisia, mutta yhtä näissä prosesseissa on provision liikkeen maksun.
työ itsessään riippuu vain ominaisuuksia lähde ja sen sisältö: elektrodi ja elektrolyytti, sekä ulkoisen piirin osia, joiden resistanssi riippuu geometria ja kemialliset ominaisuudet materiaalin.Esimerkiksi, vastus metallilankaa kasvaa sen pituus ja vähenee laajeneva poikkipinta-ala.Kun ratkaista ongelma, miten vähentää vastus, fysiikan suosittelee erikoistuneiden materiaaleja.
nykyinen työ
mukaisesti lain Joule johtimien myönnettävä määrä lämpöä verrannollinen vastus.Jos lämmön määrä nimetä Qvnut., Nykyinen vahvuus I aikana tietenkin t, saadaan:
- Qvnut.= I2 · r · t,
missä r - sisäinen resistanssi virtalähde.
koko ketju mukaan lukien sisäiset ja ulkoiset osat, valitse kokonaismäärä lämpöä, kaava on muotoa:
- Qpolnoe = I2 · r · t + I2 · R · t = I2 · (r + R)· t,
tunnetaan osoittaa vastus fysiikan: ulkoisen piirin (kaikki elementit paitsi lähde) on vastus R.
Ohmin lain koko ketjun
Katsomme, että perustyö tehdään ulkopuoliset voimat sisällä virtalähdettä.Sen arvo on tuote maksun kuljettaa kentälle, ja sähkömotorinen voima lähde:
- q · E = I2 · (r + R) · t.
ymmärtää, että maksu on yhtä suuri kuin tuotteen nykyisen aikaan sen esiintyminen, meillä on:
- E = I · (r + R).
mukaisesti syy-seuraussuhteet, Ohmin laki on:
- I = E: (r + R).
virtaa suljetussa piirissä EMF on suoraan verrannollinen virtalähteeseen ja kääntäen verrannollinen suurelle (yhteensä) vastus piiri.
perusteella tämä kuvio on mahdollista määrittää sisäisen vastuksen virtalähde.
purkauskapasiteetin lähde
pääpiirteet lähteistä voidaan katsoa purkautumiskapasiteetin.Enimmäismäärä sähköä saadaan, kun toimivat tietyissä olosuhteissa, riippuen purkuvirta.
Ihannetapauksessa, kun tietyt lähentäminen, vastuuvapauden kapasiteetti voidaan pitää vakiona.
Esimerkiksi standardi akku potentiaaliero 1,5 V on vastuuvapauden kapasiteetti on 0,5 Ah.Jos vastuuvapauden 100 mA, sitten toimi 5 tuntia.
Menetelmät latauksen
akun johtaa niiden vastuuvapauden.Recovery akku latautuu pienet elementit suoritetaan käyttämällä käypä arvo voima on enintään yksi kymmenesosa kapasiteetti lähde.
Seuraavat latauksen menetelmät:
- käyttää vakiovirtaa ennalta määrätyn ajan (noin 16 tuntia nykyisen 0,1-kapasiteetin akku);
- alentava latausvirta ennalta määrättyyn arvoon potentiaaliero;
- käyttö epäsymmetrinen virtaukset;
- johdonmukainen soveltaminen lyhyillä ladata ja purkaa, jossa ensimmäinen on suurempi kuin toinen.
Lab
ehdotetaan tehtäväksi: määrittää sisäinen vastus virtalähteen ja EMF.
sen täytäntöönpanosta on varattu virtalähteen, ampeerimittari, volttimittari, liukumäki rheostat, joukko keskeisiä johtimia.
käyttää Ohmin laki suljetun piirin määrittää sisäinen resistanssi virtalähde.Voit tehdä tämän, sinun on tiedettävä EMF, vastus arvo säätövastuksen.
vastus laskentakaava nykyinen ulkoisen osa piirin voidaan määrittää Ohmin laki alipiiri:
- I = U: R,
jossa I - virta ulkoiseen kiertoon, mitataan ampeerimittarin;U - jännite ulkoinen vastus.
parantamiseksi tarkkuutta mittaukset tehdään vähintään 5 kertaa.Mikä se on?Mitattuna kokeessa, jännitteen, vastuksen, virran (tai pikemminkin, virta) käytetään.
määrittämiseksi EMF virtalähteen, käytä sitä, että jännite sen terminaalit avoimen avaimen on lähes sama kuin EMF.
Operaattorin ketjun sarjaan kytketyn akkuja, rheostat, ampeerimittari, avain.Napoihin virtalähteen kytkeä volttimittarilla.Avaaminen avain, poista hänen todistuksensa.
sisäinen vastus, kaava, joka on johdettu Ohmin lain koko ketjun, määritellään matemaattisia laskelmia:
- I = E: (r + R).
- r = E: I - U: I
mittaukset osoittavat, että sisäinen vastus on merkittävästi pienempi kuin ulkoinen.
käytännön toiminta paristojen ja akku on laajalti käytetty.Kiistaton ekologinen turvallisuus sähkömoottoreiden voi olla epäilystäkään, vaan luoda tilava akku, ergonominen - ongelma modernin fysiikan.Sen päätös johtaa uuden kierroksen kehityksen autojen tekniikkaa.
Kompakti, kevyt, suuren kapasiteetin akkuja myös välttämättömiä liikkuvien elektronisia laitteita.Varastossa käytetyn energian niihin liittyvät suoraan laitteen toimintaa.
