elektromos áram egy vezetőben keletkezik hatása alatt egy elektromos mező hatására a részecskék meglazult felszámított a haladási irányban.Létrehozása részecske áram - egy komoly probléma.Ahhoz, hogy épít egy ilyen eszköz, amely fenntartja a potenciális különbség a területen hosszú ideig ugyanaz az állam - a feladat bizonyult a hatalom az emberiség végéig a XVIII.
először megpróbálja
először megpróbálja "menteni a villamos energia", hogy folytassa a kutatásokat és felhasználása került sor Hollandiában.Német Ewald Jurgen von Kleist és a holland Pieter van Musschenbroek aki végzett kutatásaik a város Leiden, megalkotta a világ első kondenzátor, későbbi nevén "leideni palack".
felhalmozódása elektromos töltés telt hatása alatt a mechanikai súrlódás.Használja ürítőnyílás a vezeték lehet egy rövid elég ideig.
győzelmet az emberi intelligencia ilyen efemer anyagok, mint például a villamos energia, a forradalmi bizonyult.
Sajnos kitörése (elektromos áram által generált egy kondenzátor) tartott olyan rövid, hogy hozzon létre egy DC nem tudott.Ezen túlmenően, a stressz által adott kondenzátor fokozatosan csökken, nem hagyva lehetőséget arra, hogy megkapja a folyamatos áram.
Meg kellett találni egy másik utat.
első forrás
olasz Galvani kísérletek, hogy tanulmányozza az "állati elektromosság" volt az eredeti kísérlet arra, hogy egy természetes forrása a hatalom a természetben.Az elkészített békák lába lóg fém kampó vasrács, aki felhívta a figyelmet a jellegzetes viselkedését az idegvégződéseket.
következtetései azonban Galvani cáfolta egy másik olasz - Alessandro Volta.Izgatta a lehetősége villamosenergia-termelés az állat, aki végzett kísérletsorozatban a békák.De a következtetés az volt a teljes ellentéte a korábbi hipotézist.
Volta észrevette, hogy egy élő szervezet csak jelzés az elektromos kisülés.Amikor az aktuális lábak izmait csökken, rámutatva, hogy a potenciális különbség.A forrás a villamos mező kiderült, hogy a kapcsolatot az eltérő fémek.Minél távolabb vannak egymástól a tartományban kémiai elemek, annál nagyobb a hatása.
lemezek eltérő fémek meghatározott papír lemezek impregnáljuk az elektrolit oldat, ami egy hosszú időre van szükség a potenciális különbség.És hagyjuk, hogy alacsony volt (1,1 V), de az elektromos áram lehet vizsgálni hosszú ideig.A lényeg az, hogy a feszültség változatlan maradt sokáig.
Mi történik
Miért forrásokból, az úgynevezett "elektrokémiai cellák", az úgynevezett ez a hatás?
Két fém elektróda kerül a szigetelő, eltérő szerepet játszanak.Egy szállítja az elektronok, a másik veszi őket.A folyamat a oxidációs-redukciós reakció vezet feleslegben elektronok az egyik elektróda, amely az úgynevezett negatív pólus, és nincs meg az a második, mi jelöljük, mint egy pozitív pólusa a forrás.
A legegyszerűbb galváncella oxidációs reakciók lépnek fel egy elektródát, helyreállítása - a másik.Az elektronok jönnek az elektródák a külső része a lánc.Az elektrolit egy karmester ionok belül a jelenlegi forrás.Az ereje az ellenállás által vezetett hosszadalmas folyamat.
réz-cink elem
A működési elve elektrokémiai cellák Érdekes, hogy fontolja meg a példa a réz-cink galváncella, amelynek hatása megy az energia a cink és a réz-szulfát.Ez a forrás a réz lemez kerül egy réz-szulfát-oldattal és egy cink elektróda meríteni a cink-szulfát-oldatot.Az oldatot elválasztjuk porózus bélés, hogy ne keveredjen, de mindig megható.
Ha az áramkör zárva van, a felületi réteg cink oxidálódik.Kölcsönhatás során a folyékony cink atomok, egyre ionok jelennek meg a megoldást.Az elektróda, elektronok szabadulnak fel, amely részt vehet a kialakulását a jelenlegi.
Szálljunk fel az rézelektród, az elektronok vesznek részt a redukciós reakciókat.A megoldás, hogy a felületi réteg érkezik réz ionok a helyreállítási folyamat, ezek átalakíthatók atomok réz letétbe a vörösréz lemez.
összefoglaljuk, hogy mi történik: a munkafolyamat a sejt kíséri átadása elektronok az oxidálószer egy redukálószer a külső része a lánc.Reakciók lépnek fel a két elektródánál.Belső forrás ionos áram folyik.
összetettsége használatával
Elvileg bármilyen a lehetséges redox reakciók is használható elemeket.De az anyagok, amelyek képesek dolgozni az értékpapír technikai elemek, nem annyira.Sőt, sok reakciót igényel drága anyagok költségeit.
modern elemeket egy egyszerű szerkezettel.Két elektródát helyezünk egy elektrolit, a hajó van töltve - egy akkumulátor ház.Az ilyen tervezési funkciók egyszerűsítik a szerkezete, és csökkenti az árát elemeket.
Bármilyen elektrokémiai cella előállítására képes állandó áram.
jelenlegi ellenállás nem teszi lehetővé az összes ionok egyidejűleg kapcsolja be az elektródákat, így az egység működik hosszú ideig.A kémiai reakció alkotnak ionok végül megszűnik, az elem lemerült.
belső ellenállása áramforrás nagy jelentősége van.
kis ellenállást
elektromos áram, nem kétséges, hozta a tudományos és technológiai fejlődés egy új szintre, adott neki egy hatalmas lökést.De az ereje a rezisztencia áram útjába kerül ez a fejlődés.
Egyrészt, az elektromos áram van a felbecsülhetetlen tulajdonságokkal, amelyek használják a mindennapi életben és a technológia, a másik - van egy jelentős ellenállás.Fizika mint tudomány a természet igyekszik egyensúlyt teremteni, hogy összehangolják ezeket a körülményeket.
aktuális ellenállást fakad kölcsönhatása elektromosan töltött részecskék az anyaggal, amellyel mozognak.Hogy kizárja ezt a folyamatot a normál hőmérsékleti körülmények lehetetlen.
Ellenállás
belső ellenállása áramforrás és az ellenállást a külső része a lánc több különböző jellegű, de hasonlóan ezekben a folyamatokban a Bizottság számára a mozgás a felelős.
munka önmagában csak attól függ, a tulajdonságok a forrás és annak tartalma: egy elektród és az elektrolit, valamint a külső áramkör alkatrész, amelynek ellenállása függ a geometria és kémiai jellemzői, az anyag.Például, az ellenállás a fém huzal növekszik a hossza és csökken a bővülő keresztmetszeti területe.Ha a probléma megoldásának a hogyan lehet csökkenteni az ellenállást, Fizika használatát javasolja speciális anyagok.
aktuális
összhangban a törvény a Joule a vezetőkön kiosztott hőmennyiség arányos az ellenállással.Ha a hőmennyiség, hogy kijelölje Qvnut., A jelenlegi erőmet, alatt folyamán t, kapjuk:
- Qvnut.= I2 · r · t,
ahol r - a belső ellenállása az áramellátás.
az egész lánc, beleértve a belső és külső részeit, válassza ki a teljes hőmennyiség, a képlet a következő alakú:
- Qpolnoe = I2 · r · t + I2 · R · t = I2 · (r + R)· t,
ismert, ahogy azt a rezisztencia a fizikában: a külső áramkörben (eltekintve minden elem a forrás) ellenállása R.
Ohm törvény a teljes lánc
Úgy véljük, hogy az alapvető munkát külső erők belül az áramellátás.Értéke a termék a töltés a területen, és elektromotoros erő forrása:
- q · E = I2 · (r + R) · t.
felismerve, hogy díj megegyezik a terméket az aktuális idején előfordulásuk van:
- E = I · (r + R).
összhangban az ok-okozati összefüggések, az Ohm-törvény adja meg:
- I = E: (R + R).
A jelenlegi a zárt áramkör EMF egyenesen arányos az áramforrást, és fordítottan arányos az általános (összesen) ellenállása az áramkör.
alapján ezt a mintát, lehetséges, hogy meghatározza a belső ellenállása a tápegységet.
töltési teljesítmény forrása
A főbb jellemzői a forrás is tulajdonítható, hogy a töltési teljesítmény.A maximális villamos energia mennyisége érhető el, ha bizonyos feltételek mellett, attól függően, hogy a levezetési.
Ideális esetben, ha bizonyos közelítése, a töltési teljesítmény állandónak tekinthető.
Például a standard akkumulátor potenciális különbség 1,5 V egy vízszállító kapacitása 0,5 Ah.Ha a kisülési áram 100 mA, majd működtetett 5 órán át.
módszerek töltés
akkumulátor élettartamát vezet az eljárások lezárását.Recovery akkumulátor töltés kis elemek alkalmazásával van végrehajtva aktuális értéke az erő nem haladja meg az egy-tizede a kapacitás a forrás.
A következő töltési módszerek:
- használata állandó áram egy előre meghatározott ideig (körülbelül 16 órán át a jelenlegi 0,1-kapacitású akkumulátor);
- csökkentő töltőáram egy előre meghatározott érték a potenciális különbség;
- használatát aszimmetrikus áram;
- következetes alkalmazása rövid impulzusok a feltöltési és kisütési, amelyben az első nagyobb, mint a második.
Lab
tervezett feladat: meghatározni a belső ellenállása áramforrás és az EMF.
annak végrehajtására kell foglalni a jelenlegi forrás, egy ampermérő, voltmérő, csúszda állító, kulcsfontosságú sor vezetékek.
használja Ohm-törvény zártláncú fogja meghatározni a belső ellenállása az áramellátás.Ehhez ismernie kell az EMF, az ellenállás értéke a reosztátot.
ellenállás számítási képlet jelenlegi külső részében az áramkör lehet meghatározni Ohm-törvény részáramkör-:
- I = U: R,
ahol - a jelenlegi, a külső kör, mérjük az ampermérő;U - a feszültséget a külső ellenállás.
hogy javítsa a pontosság a méréseket legalább 5 alkalommal.Miről van szó?Mért a kísérletben, feszültség, ellenállás, áram (vagy inkább az aktuális) használnak.
meghatározásához az EMF áramforrás, használja a tény, hogy a feszültség a terminál a nyílt kulcs szinte megegyezik az EMF.
Elhelyezés egy lánc sorba kapcsolt akkumulátorok, állító, ampermérő, gombot.A terminálok áramforrás kapcsolódni voltmérővel.Nyitva a gombot, vegye ki ő vallomása.
belső ellenállás, amelynek képlete származik az Ohm-törvény a teljes lánc definiál egy matematikai számítás:
- I = E: (R + R).
- R = E: I - U: I.
mérések azt mutatják, hogy a belső ellenállása jelentősen kisebb, mint a külső.
gyakorlati funkciója akkumulátorok és széles körben használják.A vitathatatlan ökológiai biztonságát elektromos motorok nem lehet kétséges, hanem hozzon létre egy tágas akkumulátor, ergonomikus - a probléma a modern fizika.A döntést fog vezetni egy új fordulóját fejlesztési autóipari technológia.
Kisméretű, könnyű, nagy kapacitású akkumulátorokat is sürgősen szükség van a mobil elektronikai eszközök.A raktáron felhasznált energia velük közvetlen kapcsolatban állnak az eszköz működését.
