elektros srovė laidininku kyla iš elektrinio lauko įtaka sukelia dalelės atsilaisvinti imamas važiavimo kryptimi.Kurti dalelių srovė - rimta problema.Norėdami sukurti tokį prietaisą, kuris bus išlaikyti potencialų skirtumą srityje ilgą laiką toje pačioje valstybėje - užduotis, kad įrodė žmonijos galios tol, kol XVIII amžiaus pabaigoje.
pirmieji bandymai
pirmieji bandymai "taupyti elektros energiją", kad toliau jo tyrimų ir naudojimas buvo Nyderlanduose.Vokiečių Ewald Jurgen von klampus ir olandas Pieter Van Musschenbroek, kuris atliko savo tyrimus Leideno mieste, sukūrė pirmąjį pasaulyje kondensatorius, vėliau pavadintą "Leideno talpykla".
kaupimas elektros mokestį praėjo po mechaninio trinties poveikio.Naudoti įvykdymą per laidininko gali būti trumpą pakankamai laiką.
pergalė žmogaus intelekto apie tokį efemerišką medžiagos, pavyzdžiui, elektros energijos, pasirodė revoliucinis.
Deja įvykdyti (elektros srovę generuoja kondensatorius) truko toks trumpas, kad sukurti nuolatinės srovės negalėjo.Be to, stresas apskaičiuojamas pagal kondensatorius yra palaipsniui mažinama, nepaliekant galimybę gauti nuolatinį srovę.
Mes turėjome rasti kitą būdą.
Pirmasis Šaltinis
Italų Galvani eksperimentai studijuoti "gyvūnų elektrą" buvo originalus bandymas rasti natūralų energijos šaltinis gamtoje.Paruošti varlės kojos kabo ant metalinių kablių geležinių strypų, jis atkreipė dėmesį į tipišką reakciją nervų galūnės.
Tačiau išvados Galvani paneigė kitą Italų - Alessandro Volta.Smalsu, į elektros energijos gamybos iš gyvūnų galimybė, jis atliko keletą eksperimentų serija su varlių.Bet išvada buvo visiškai priešinga jo ankstesnių hipotezių.
Volta pastebėjau, kad gyvas organizmas yra tik iš elektros išsikrovimo indikatorius.Kai dabartinis kojų raumenys yra sumažinta, nukreipta į potencialų skirtumo.Elektrinio lauko šaltinis pasirodė būti skirtingos metalų kontaktas.Kuo toliau nuo kito jie yra cheminių elementų diapazone, tuo didesnis efektas.
plokštės nepanašių metalų nustatyta popierinius diskus impregnuotas su elektrolitų tirpalo, sukurti ilgą laiką, reikalingą potencialų skirtumas.Ir leisti jam buvo mažas (1,1 V), bet elektros srovė gali būti tiriami ilgą laiką.Svarbiausia yra tai, kad įtampa išliko nepakitusi tol.
Kas atsitinka
Kodėl šaltiniai, vadinami "elektrocheminės ląstelių", vadinamas šis poveikis?
dviejų metalinių elektrodų dedamas į izoliatorius, žaisti įvairius vaidmenis.Vienas tiekia elektronus, kitas priima juos.Oksidacijos-redukcijos reakcijai procesas veda prie elektronų viršija bent vieno elektrodo, kuris yra vadinamas neigiamas polius, ir per sekundę, stoka, mes žymi, kad tai teigiamas poliaus šaltinio.
labiausiai paprastas galvaninių elementų oksidacijos reakcijų pasitaiko vieno elektrodo, restauravimas - kitame.Elektronai ateina į iš išorinės dalies grandinės elektrodų.Elektrolitas yra jonų viduje srovės šaltinio laidininkas.Dėl atsparumo vadovaujama ilgo proceso jėga.
vario-cinko elementas
Veikimo elektrocheminės ląstelių principas yra įdomu apsvarstyti vario-cinko galvaninių ląstelių, kurių poveikis yra susijęs su cinko ir vario sulfato energijos pavyzdys.Šis vario plokštelės šaltinis yra įdėtas į vario sulfato tirpalą ir cinko elektrodo panardintas į cinko sulfato tirpalo.Tirpalas buvo atskirta poringą pamušalas, kad būtų išvengta maišymo, bet visada neliečia.
Jei grandinės yra uždarytas, paviršinis sluoksnis cinko yra oksiduojama.Per sąveikos su skystų cinko atomų, tampa jonai atsiranda į tirpalą.Ant elektrodo, elektronai yra išleistas, kuris gali dalyvauti nuo srovės formavimas.
Sėdame į vario elektrodo, elektronai dalyvauja mažinimo reakcijų.Iš į paviršinio sluoksnio tirpalo pasiekti vario jonų regeneravimo proceso, jie yra konvertuojamas į atomų vario, nusėdusias vario plokštelės.
apibendrinti tai, kas vyksta: darbo procesas ląstelės yra lydima elektronų perdavimo į reduktoriumi, oksidantas ant išorinio dalis grandinėje.Reakcijos metu dviejų elektrodų.Viduje šaltinio jonų srovės srautus.
sudėtingumo naudojant
Iš principo, bet iš galimų oksidacijos-redukcijos reakcijomis gali būti naudojamas baterijas.Tačiau medžiagos, galinčios dirbti su techninių elementų vertybinių popierių, ne tiek daug.Be to, daugelis reakcijos reikalauja brangių medžiagų išlaidas.
šiuolaikiniai baterijos turi paprastą struktūrą.Du elektrodai dedami vienoje elektrolito, laivas yra užpildytas - baterijos būstą.Tokie projektavimo ypatumai supaprastinti struktūrą ir sumažinti baterijų kainą.
Bet elektrocheminis ląstelė yra pajėgi gaminti nuolatinę srovę.
srovės varžos neleidžia visi jonai vienu metu įjungti elektrodų, todėl įrenginys veikia ilgą laiką.Cheminė reakcija suformuoti jonus galiausiai nustoja, elementas išsikraus.
vidinė varža maitinimo šaltinio yra labai svarbus.
šiek tiek atsparumo
Naudojant elektros srovę, be abejo, lėmė mokslo ir technologijų pažangą į naują lygį, suteikė jam didelį postūmį.Bet pasipriešinimo jėgų srovės patenka į šios vystymuisi.
Viena vertus, elektros srovė turi neįkainojamą savybių, kurios yra naudojamos kasdieniniame gyvenime ir technologijas, kitas - yra didelis pasipriešinimas.Fizika, kaip gamtos mokslų bando rasti pusiausvyrą, suderinti šias aplinkybes.
dabartinis pasipriešinimas kyla iš elektriškai dalelės su klausimu, kuriuo jie juda sąveika.Norėdami pašalinti šį procesą esant normalioms temperatūros sąlygomis yra neįmanoma.
Atsparumas
vidaus varža srovės šaltinio ir atsparumas išorinėje grandinės turėti keletą skirtingų pobūdį, tačiau lygiai taip pat šiuose procesuose yra už mokestį judėjimo komisija.Pati
darbas priklauso tik nuo šaltinio ir jo turinio savybių: elektrodo ir elektrolito, o taip pat, kaip ir išorės grandinės dalių, kurių atsparumas priklauso nuo geometrijos ir cheminių savybių medžiagos.Pavyzdžiui, iš metalinės vielos pasipriešinimas didėja su savo ilgio ir mažėja su besiplečiančio skerspjūvio ploto.Kai sprendžiant, kaip sumažinti atsparumą problemą, Fizika rekomenduoja specializuotų medžiagų naudojimą.
dabartinis darbas
Pagal su Joule teisės laidininkuose, skirtų šilumos kiekis proporcingas pasipriešinimą.. Jeigu šilumos kiekis paskirti Qvnut, dabartinis jėgų I, per savo kurso t, gauname:
- Qvnut.= I2 · R · t,
kur R - vidinė varža elektros energijos tiekimas.
visoje grandinėje, įskaitant vidaus ir išorės dalių, pasirinkite bendrą šilumos kiekį, formulė turi formą:
- Qpolnoe = I2 · R · T + I2 · R · t = I2 · (R + r)· t,
žinomas kaip nurodyta pagal fizikos atsparumas išorės kontūro (visi elementai, išskyrus šaltinio) turi atsparumą R.
Omo dėsnis už visą grandinę
Manome, kad pagrindinis darbas yra atliekamas išorinių jėgų maitinimo viduje.Jo vertė yra atsakingas už veža srityje, ir elektrovaros jėga šaltinio produktas:
- q · E = I2 · (R + R), · t.
suprasdamas, kad mokestis yra lygus dabartinis produkte jos atsiradimo laiko, mes turime:
- E = Aš · (R + R).
Pagal priežasties ir pasekmės santykius, Omo dėsnis yra apskaičiuojamas pagal formulę:
- I = E: (R + R).
Į uždaroje grandinės elektromagnetinių laukų srovė yra tiesiogiai proporcingas maitinimo šaltinio ir atvirkščiai proporcingas bendro (bendra) atsparumo grandine.
Remiantis šiuo modelis, tai yra įmanoma, siekiant nustatyti vidaus varža kad elektros energijos tiekimo.
iškrovos talpa šaltinis
Pagrindinės charakteristikos šaltinių galima priskirti prie biudžeto įvykdymo patvirtinimo talpos.Gaunamas didžiausias kiekis, elektros energijos, kai veikia, esant tam tikroms sąlygoms, priklausomai nuo srovė.
Idealiu atveju, kai tam tikras derinimas, iškrovos pajėgumai gali būti laikomas konstanta.
Pavyzdžiui, standartinė baterija potencialų skirtumas 1,5 V yra iškrovos talpa 0,5 Ah.Jei srovė 100 mA, tada valdomas 5 valandas.
metodai įkrovimo
baterija veda prie jų išleidimui.Išieškojimas baterijos įkrovimo mažus elementus atliekamas naudojant dabartinę vertę jėga neviršija viena dešimtoji šaltinio pajėgumą.
taip apmokestinimo metodus:
- naudojimas nuolatinė elektros srovė iš anksto nustatytą laiką (apie 16 valandų dabartinio 0,1 talpos baterija);
- sumažinti įkrovimo srovė iš anksto nustatytą vertę potencialų skirtumui;
- naudojimas asimetrinių srovių;
- nuoseklus taikymas iš trumpų impulsų įkrovimo ir iškrovimo, kurioje yra pirmasis yra didesnis nei sekundę.
Lab
Siūloma užduotis: nustatyti vidaus varžą srovės šaltinio ir EML.
už jos įgyvendinimą, turi būti saugomos pagal esamą šaltinį, kurio ampermetras, voltmetras, skaidrių reostatas, pagrindinis rinkinys laidininkų.
naudoti Omo dėsnis uždarai grandinei nulems vidaus varžą maitinimo.Norėdami tai padaryti, jūs turite žinoti, EMF, varžos vertę reostatas.
atsparumas skaičiavimo formulė dabartinis išorės dalis grandinė gali būti nustatomas pagal Omo dėsnis už subcircuit:
- I = U: R,
Aš kur - dabartinis išorinėje grandinėje, yra vertinamas pagal ampermetras;U - ties išorės atsparumo įtampos.
Siekiant pagerinti matavimų tikslumas yra pagaminti ne mažiau kaip 5 kartus.Kas tai yra?Išmatuotas eksperimente, įtampa, varža srovė (arba, tiksliau, dabartinis) yra naudojami.
Norėdami nustatyti EMF srovės šaltinio, naudokite tą faktą, kad įtampa tarp jo gnybtų atvirame raktas beveik lygus EML.
Eksploatacijos serijos prijungtas baterijų, reostatas, ampermetras, Key Chain.Dėl srovės šaltinio gnybtų prijungti voltmetrą.Darbo raktą, pašalinti jo parodymus.
vidinė varža, formulė, iš kurių yra kilęs iš Omo dėsnis už visą grandinę, apibrėžti matematinius skaičiavimus:
- I = E: (R + R).
- R = E: Aš - U I.
matavimai rodo, kad vidinė varža yra gerokai mažesnė nei išorinė.
praktinė funkcija baterijų ir akumuliatorių yra plačiai naudojamas.Neginčijama ekologinis saugumas elektros varikliai negali būti jokių abejonių, bet ir sukurti talpus akumuliatorius, ergonominės - šiuolaikinės fizikos problemą.Jo sprendimas sukels naują etapą plėtros automobilių technologijų.
Kompaktiškas, lengvas, didelės talpos baterijas, taip pat skubiai reikalingi mobiliųjų elektroninių prietaisų.Energijos atsargų naudojami jų yra tiesiogiai susijęs su įrenginio veikimą.
