ההתנגדות הפנימית של אספקת החשמל.

זרם חשמלי

במנצח עולה בהשפעת שדה חשמלי גורמת לחלקיקים טעונים למגיעים רופף בכיוון הנסיעה.יצירה נוכחית חלקיקים - בעיה רצינית.לבנות מכשיר כזה, שישמור על הפרש הפוטנציאלים של השדה במשך זמן רב באותו המצב - משימה שהוכיחה את כוחה של האנושות עד סוף המאה השמונה עשר.

הניסיונות הראשון

ניסיונות ראשון "לחסוך בחשמל" כדי לקדם את המחקר והשימוש שלו נעשו בהולנד.הגרמני אוואלד יורגן פון קלייסט וההולנדי פיטר ואן Musschenbroek שניהל את המחקר שלהם בעיר ליידן, נוצרו הקבלים הראשונים בעולם, שנקראו מאוחר יותר "צנצנת ליידן".הצטברות

של מטען חשמלי עברה תחת השפעת החיכוך מכאני.השתמש בפריקה דרך המנצח יכול להיות למספיק זמן קצר.נצחון

של אינטליגנציה אנושית בחומר קיקיוני כזה, כמו חשמל, הוכיח מהפכני.

למרבה הצער לפרוק (זרם חשמלי שנוצר על ידי קבלים) נמשך כל כך קצר שיוצר DC לא יכל.בנוסף, המתח שניתן על ידי הקבל מצטמצם בהדרגה, לא משאיר הזדמנות לקבל נוכחית רציף.

היה עלינו למצוא דרך אחרת.ניסויי

האיטלקים גלווני המקור הראשון

ללמוד "חשמל בעלי חיים" היה ניסיון מקורי למצוא מקור טבעי של כוח בטבע.הצפרדעים מוכנות הרגליים תלויות על מוטות ברזל ווי מתכת, הוא הפנה את תשומת לב לתגובה האופיינית של קצות העצבים.

עם זאת, מסקנות גלוונים הופרכו אחרת איטלקית - אלסנדרו וולטה.מסוקרן האפשרות של ייצור חשמל מבעלי החיים, הוא בצע שורה של ניסויים עם צפרדעים.אבל המסקנה הייתה ההפך מהשערותיו הקודמות השלם.

וולטה לב שאורגניזם חי הוא רק אינדיקציה לפריקה החשמלית.כאשר שרירי הרגליים הנוכחיות מופחתים, והצביע על הפרש הפוטנציאלים.המקור של השדה החשמלי התברר להיות הקשר של מתכות שונות.רחוק יותר הם נמצאים בטווח של יסודות כימיים, יותר ההשפעה.צלחות

של מתכות שונות הניחו דיסקי נייר ספוגים בתמיסת אלקטרוליט, יצירת זמן רב צורך הפרש פוטנציאלים.ולתת לו היה נמוך (1.1 V), אבל זרם חשמלי יכול להיחקר במשך זמן רב.הדבר העיקרי הוא שהמתח נשאר ללא שינוי כל עוד.

מה קורה

למה מקורות, הנקראים "תאים אלקטרוכימיים", נקראים האפקט הזה?אלקטרודה שתי מתכת

להציב לתוך המבודד, לשחק תפקידים שונים.אחד מספק את האלקטרונים, האחרים לוקח אותם.התהליך של תגובת חמצון-החיזור מוביל לעודף של אלקטרונים באלקטרודה אחת, שנקראת הקוטב השלילי, וחוסר שני, נסמן אותו כקוטב חיובי של המקור.

בתגובות חמצון תא גלווני הפשוטים ביותר מתרחש באלקטרודה אחת, שיקום - באחר.האלקטרונים מגיעים לאלקטרודות מהחלק החיצוני של השרשרת.אלקטרוליט הוא מנצח של יונים בתוך מקור הזרם.הכוח של ההתנגדות בראשות תהליך ממושך.אלמנט נחושת ואבץ

עיקרון פעולה של תאים אלקטרוכימיים מעניין לשקול את הדוגמא של תא גלווני נחושת ואבץ, שהשפעתם הולך לאנרגיה של אבץ ונחושת גופרתית.מקור זה של צלחת נחושת ממוקם בפתרון נחושת גופרתי ואלקטרודה אבץ שקועה בפתרון סולפט האבץ.הפתרון הופרד בטנה נקבובית, כדי למנוע ערבוב, אבל תמיד נוגע ללב.

אם המעגל סגור, שכבת פני השטח של אבץ הוא מתחמצן.במהלך האינטראקציה עם אטומי אבץ נוזליים, יונים הופכים מופיעים בפתרון.על האלקטרודה, אלקטרונים משתחררים, אשר יכולה לקחת חלק ביצירת הנוכחית.

קבלת על האלקטרודה הנחושת, האלקטרונים המשתתפים בתגובות ההפחתה.מהפתרון לשכבת פני השטח מגיע יוני נחושת בתהליך ההתאוששות, הם מומרים לאטומים של נחושת שהופקדו על צלחת הנחושת.

לסכם את מה שקורה: תהליך העבודה של התא מלווה בהעברת אלקטרונים לחמצון של סוכן צמצום בחלק החיצוני של השרשרת.תגובות להתרחש בשתי אלקטרודות.בתוך המקור יוני תזרים הנוכחי.מורכבות

של שימוש

בעיקרון, כל תגובות חיזור האפשריים ניתן להשתמש בסוללות.אבל החומרים המסוגלים לעבוד בניירות הערך של אלמנטים טכניים, לא כל כך הרבה.יתר על כן, תגובות רבות דורשות עלויות חומרים יקרים.יש סוללות מודרניות

מבנה פשוט.שתי אלקטרודות ממוקמות באלקטרוליט אחד, הכלי מלא - דיור סוללה.תכונות עיצוב כגון לפשט את המבנה ולהפחית את המחיר של סוללות.

כל תא אלקטרוכימי הוא מסוגל לייצר זרם קבוע.התנגדות הנוכחית

אינה מאפשרת כל היונים בו זמנית להפעיל את האלקטרודות, כך היחידה פועלת במשך זמן רב.התגובה הכימית ליצירת יוני סופו של דבר להפסיק, האלמנט משוחרר.ההתנגדות הפנימית

של מקור הכח היא בעל חשיבות רבה.קצת

של התנגדות

שימוש זרם חשמלי, אין ספק, הביא התקדמות מדעית וטכנולוגית לרמה חדשה, נתן לו דחיפה עצומה.אבל הכוח של ההתנגדות לזרימת זרם מקבל בדרך של התפתחות זו.

מצד אחד, יש לו את הזרם החשמלי נכסים לא יסולאו בפז, המשמשים בחיי היומיום וטכנולוגיה, מצד שני - יש התנגדות משמעותית.פיסיקה כמדע של הטבע מנסה לאזן, ליצור הרמונית נסיבות אלה.התנגדות הנוכחית

נובעת מהאינטראקציה של חלקיקים טעונים חשמלי עם עניין, שבו הם עוברים.כדי לא לכלול את התהליך הזה בתנאי טמפרטורה רגילים הוא בלתי אפשרי.ההתנגדות הפנימית

התנגדות

של מקור הזרם וההתנגדות לחלק החיצוני של השרשרת יש כמה אופי שונה, אך באותה מידה בתהליכים אלה היא העמלה עבור התנועה של המטען.עבודת

עצמו תלוי אך ורק על המאפיינים של המקור והתוכן שלה: אלקטרודה ואלקטרוליט, כמו גם לחלקי המעגל החיצוניים התנגדותם תלויה בגיאומטריה והמאפיינים כימיים של החומר.לדוגמא, את ההתנגדות של תיל המתכת עולה עם אורכה ויורדת עם חתך באזור הרחבת.כאשר פתרון הבעיה של כיצד להפחית את ההתנגדות, פיסיקה ממליצה על השימוש בחומרים מיוחדים.

עבודה הנוכחית

בהתאם לחוק של ג 'אול במוליכים הוקצו כמות יחסית חום להתנגדות.. אם כמות החום לייעד Qvnut, הכוח הנוכחי אני, במהלכו לא, נקבל:

Qvnut.= I2 · r · t,

בי r - ההתנגדות הפנימית של אספקת החשמל.

בכל השרשרת כולל שני חלקים פנימיים וחיצוניים, בחר בסכום הכולל של חום, יש לו את הנוסחה מבנה:

Qpolnoe = I2 · r · t + I2 · R · t = I2 · (R + R)· לא,

ידוע כפי שצוין על ידי ההתנגדות בפיסיקה: המעגל החיצוני (כל האלמנטים מלבד המקור) יש התנגדות של חוק ר '

אוהם לשרשרת השלמה

אנו רואים שהעבודה הבסיסית נעשה כוחות חיצוניים בתוך אספקת החשמל.הערך שלה הוא התוצר של תשלום שבוצע על ידי השדה, ומקור כוח electromotive: q

· E = I2 · (R + R) · t.

מימוש תשלום שהוא שווה למוצר של הנוכחי בעת התרחשותה, יש לנו:

E = אני · (R + R).

בהתאם ליחסי הסיבה והתוצאה, ניתן חוק אוהם על ידי:

אני = E: (r + R).

הנוכחי בEMF במעגל הסגור הוא ביחס ישר למקור הכח וביחס הפוך להתנגדות הכללית (סה"כ) של המעגל.

בהתבסס על הדפוס הזה, אפשר לקבוע את ההתנגדות הפנימית של אספקת החשמל.מקור היכולת הפריקה

המאפיינים העיקריים של המקורות ניתן לייחס ליכולת הפריקה.הכמות המרבית של חשמל שהושגה בעת ההפעלה בתנאים מסוימים, תלוי בשחרור הנוכחי.

באופן אידיאלי, כאשר קירוב מסוים, היכולת הפריקה יכול להיחשב קבוע.

לדוגמא, הפרש פוטנציאלי הסוללה סטנדרטית של 1.5 V יש יכולת פריקה של 0.5 אה.אם השחרור הנוכחי של 100 מילי-אמפר, אז פעל במשך 5 שעות.שיטות

לחייב את חיי הסוללה

מובילים לשחרורם.סוללה שחזור טעינת אלמנטים קטנים מתבצעת באמצעות ערך הנוכחי של הכוח אינו עולה על עשירית הקיבולת של המקור.

שיטות הטעינה הבאה: שימוש

של זרם קבוע לזמן קבוע מראש (כ -16 שעות של הסוללה 0.1-היכולת הנוכחית);

הורדה נוכחית אחראי לערך קבוע מראש של הפרש הפוטנציאלים;שימוש

של זרמים סימטריים;יישום עקבי

של פולסים קצרים של טעינה ופריקה, שבי הראשון גדול מהשני.משימה מוצעת

המעבדה

: כדי לקבוע את ההתנגדות הפנימית של מקור הזרם וEMF.

לביצועו צריך להיות שמור למקור הזרם, מד זרם, מד מתח, ריאוסטט שקופיות, סט מרכזי של מנצחים.

להשתמש בחוק אוהם למעגל סגור יקבע את ההתנגדות הפנימית של אספקת החשמל.כדי לעשות זאת, אתה חייב לדעת את EMF, ערך ההתנגדות של ריאוסטט.נוכחית נוסחת חישוב התנגדות

בחלק החיצוני של המעגל ניתן לקבוע מהחוק אוהם לsubcircuit:

אני = U: R,

איפה אני - זרם במעגל החיצוני, נמדד על ידי מד זרם;U - המתח בהתנגדות החיצונית.

כדי לשפר את הדיוק של מדידות שנעשה לפחות 5 פעמים.מה זה?נמדדו בניסוי, המתח, ההתנגדות, נוכחית (או לייתר דיוק, הנוכחי) נמצא בשימוש ב.

כדי לקבוע את מקור זרם EMF, להשתמש בעובדה שהמתח על פני המסופים שלה במפתח הפתוח הוא כמעט שווה לשדות אלקטרומגנטיים.

לשים שרשרת של סוללות המחוברות לסדרה, ריאוסטט, מד זרם, מפתח.המסופים של מקור הזרם להתחבר מד מתח.פתיחת המפתח, להסיר את עדותו.התנגדות הפנימית

, הנוסחה של הנגזרת מהחוק אוהם לשרשרת השלמה, להגדיר חישובים מתמטיים:

אני = E: (r + R).r

מראות כי ההתנגדות הפנימית קטנה באופן משמעותי מהחיצוני.הפונקציה מעשית

של סוללות וסוללה בשימוש נרחבת.הבטיחות האקולוגית הבלתי מעורערת של מנועים חשמליים יכולה להיות ספק, אבל כדי ליצור סוללה, ארגונומי מרווח - הבעיה של פיסיקה מודרנית.החלטתה תוביל לסבב הפיתוח של טכנולוגיית רכב חדש.

הקומפקטי, גם יש צורך בסוללות קלות, קיבולת גבוהה בדחיפות במכשירים אלקטרוניים ניידים.המניה של אנרגיה המשמשת בהם מחוברות ישירות עם הפעלת המכשיר.