električni tok v prevodniku nastane pod vplivom električnega polja povzroči, da se delci zrahlja zaračunavajo v smeri vožnje.Ustvarjanje tok delcev - resen problem.Zgraditi takšno napravo, ki bo ohranila potencialno razliko v področju za dolgo časa v istem stanju - opravilo, ki je izkazala moč človeštva do konca XVIII stoletja.
najprej poskuša
najprej poskuša "varčevanje z električno energijo" za nadaljevanje njegove raziskave in uporaba so bile opravljene na Nizozemskem.Nemščina Ewald Jurgen von Kleist in Nizozemec Pieter van Musschenbroek ki je vodil svoje raziskave v mestu Leiden, ustvaril prvi kondenzator na svetu, kasneje imenovan "LEYDEN jar".Kopičenje
električnega naboja je opravil pod vplivom mehanske trenja.Uporabi razelektritev skozi vodnike lahko za kratek dovolj časa.
zmaga človeške inteligence na tako kratkotrajne snovi, kot so elektrika, izkazala za revolucionarno.
žalost izprazni (električni tok, ustvarjen s kondenzatorjem) trajalo tako kratek, da ustvarite DC ni mogel.Poleg tega je stres, ki jo je kondenzator postopoma zmanjšuje, zaradi česar ni mogla prejema stalno tok.
smo morali najti drug način.Prvi vir
italijanščina Galvani poskusi
študirati "elektrike žival" je bil izviren poskus, da bi našli naravni vir energije v naravi.Pripravljeni žabji kraki visi na kovinski kljuke železnimi palicami, je opozoril na tipične reakcije živčnih končičev.
Vendar sklepi Galvani ovržena še en italijanski - Alessandro Volta.Pritegnila možnost pridobivanja električne energije iz živali, je izvedla vrsto poskusov z žabe.Toda zaključek je bil popolno nasprotje njegovih prejšnjih hipotez.
Volta opazil, da je živ organizem le indikator električnega razrešnice.Ko so trenutne noge mišice zmanjša, kar kaže na morebitno razliko.Vir električnega polja je izkazalo, da je stik različnih kovin.Dlje narazen so v območju od kemijskih elementov, večji učinek.
plošče iz različnih kovin iz papirja diski, impregnirani z raztopino elektrolitov, ustvarjanje dolgo časa, potrebnega potencialno razliko.In pustimo, da je bila nizka (1,1 V), vendar pa je električni tok se lahko raziščejo za dolgo časa.Glavno je, da se napetost ostala nespremenjena tako dolgo.
Kaj se zgodi
Zakaj viri, imenovane "celice za elektrokemično", se imenuje ta učinek?
Dva kovinska elektroda postavi v izolator, igrajo različne vloge.Ena dobavlja elektrone, drugi jih nosi.Proces reakcije oksidacijsko-redukcijski povzroča presežek elektronov na eni elektrodi, ki se imenuje negativni pol, in pomanjkanje sekunde, smo ga označujejo kot pozitivni pol vira.
V najbolj preprostih galvanskih celic reakcijah oksidacije pride na eni elektrodi, obnovo - na drugi strani.Elektroni prišli do elektrode zunanji del verige.Elektrolit je prevodnik ionov znotraj trenutnega vira.Moč odpor dolgotrajnem postopku vodstvom.
baker-cink element
Princip delovanja elektrokemijskih celic, je zanimivo, da preuči primer baker, cink galvanske celice, učinek, ki gre z energijo cinka in bakra sulfata.Ta vir bakrene plošče damo v raztopino bakrovega sulfata in cinkovega elektrodo potopljeno v raztopino cinkovega sulfata.Raztopino smo ločili porozno oblogo da se prepreči mešanje, vendar vedno dotika.
Če je tokokrog zaprt, je površinski sloj cinka oksidira.Med interakcijo s tekočimi cinkovih atomov, postajajo ioni pojavljajo v raztopini.Na elektrode, se elektroni sprosti, ki lahko sodeluje pri tvorbi toka.
Getting na bakreno elektrodo, elektroni sodelujejo v redukcijskih reakcijah.Od rešitev za površinske plasti prispejo bakrove ione pri obnovitvenem procesu, se pretvori v atomi bakra odlagajo na bakreno ploščo.
povzamemo, kaj se dogaja: delovni proces celice spremlja prenos elektronov na oksidant reducenta na zunanjem delu verige.Reakcije potekajo v dveh elektrod.Inside vir ionskega toka tokov.
kompleksnost uporabo
Načeloma kateremkoli izmed možnih redoks reakcije se lahko uporablja v baterijah.Toda snovi sposobne za delo v vrednostne papirje tehničnih elementov, ne toliko.Poleg tega mnogi reakcije zahtevajo stroške dragih materialov.
sodobne baterije imajo preprosto strukturo.Dve elektrodi so dani v enem elektrolit, je posoda napolnjena - ohišje akumulatorja.Takšne oblikovne značilnosti poenostavitev strukture in znižanje cene baterij.
Vsak elektrokemično celico, je sposobna proizvajati konstanten tok.
trenutni upor ne omogoča vse ioni hkrati vklopi elektrod, tako da je enota deluje za dolgo časa.Kemična reakcija, da nastane ioni sčasoma prenehajo, element je izpraznjena.
notranja upornost vira energije je zelo pomembna.
malo odpornosti
Uporaba električnega toka, ni dvoma, je prinesel znanstveni in tehnološki napredek na novo raven, mu je dal veliko spodbudo.Toda moč odpornosti proti toka pride na pot tega razvoja.
Po eni strani je električni tok ima neprecenljivih lastnosti, ki se uporabljajo v vsakdanjem življenju in tehnologije, na drugi strani - obstaja pomembna odpornost.Fizika kot znanost narave skuša najti ravnotežje, uskladiti te okoliščine.
sedanji odpor izhaja iz interakcije z električno nabitih delcev s snovjo, s katerimi se premikajo.Da bi ta proces izključiti v normalnih temperaturnih pogojih je nemogoče.
Odpornost
notranji upor virom toka in odpornosti na zunanjem delu verige imajo več različnih lastnosti, ampak tudi v teh postopkih je provizija za premikanje pristojbine.
samo delo odvisna le od lastnosti vira in njegovo vsebino: elektrodo in elektrolitov, kot tudi za dele zunanji tokokrog, katerih upornost je odvisna od geometrije in kemijskih lastnosti materiala.Na primer, upornost kovinske žice povečuje s svojo dolžino in pada z ekspanzijo prečnega prereza.Ko rešuje problem, kako zmanjšati odpornost, fiziko priporoča uporabo posebnih materialov.
trenutna naloga
V skladu z zakonom o Joule v vodnikov dodeljene količine toplote v sorazmerju z odpornostjo.. Če je količina toplote, da imenuje Qvnut, trenutna moč I, med njegovim potekom t, dobimo:
- Qvnut.= I2 · r · t,
kjer r - notranja upornost napajalnika.
v celotni verigi, vključno z notranjimi in zunanjimi deli izberite skupno količino toplote, enačba ima obliko:
- Qpolnoe = I2 · r · t + I2 · R · t = I2 · (R + R)· t,
znan kot kaže odpora v fiziki: zunanjega kroga (vse elemente, razen vira) upornost R.
Ohmov zakon za celotno verigo
Menimo, da je osnovna delo zunanjih sil znotraj napajalnika.Njegova vrednost je produkt napajanjem, ki ga na področju, in elektromotorne vir sile:
- q · E = I2 · (r + R) · t.
zavedali te dajatve je enaka zmnožku toka v času njenega nastanka, imamo:
- E = I · (r + R).
V skladu z odnosi med vzroki in posledicami, je Ohmov zakon dana z:
- I = E: (r + R).
Tok v vezju EMF zaprtem je neposredno sorazmeren vir napajanja in obratno sorazmerna s splošno (skupno) upornosti tokokroga.
Na osnovi tega vzorca, je mogoče določiti notranje upornosti električnega napajanja.
vir kapaciteta praznjenja
Glavne značilnosti virov je mogoče pripisati zmogljivosti razrešnice.Največja količina električne energije, pridobljena pri obratovanju pod določenimi pogoji, odvisno od toka razrešnice.
Idealno bi bilo, če nekateri približevanje, zmogljivost odvajanje mogoče šteti konstantna.
Na primer, baterija potencialna razlika v višini 1,5 V, ima kapaciteto praznjenja 0,5 Ah.Če Tok 100 mA, nato deluje 5 ur.
Metode obračunavanja
baterije vodi do njihovega zaključka.Vračilo polnjenje baterije majhne elemente, se izvede z uporabo sedanje vrednosti sile ne presega ene desetine zmogljivosti vira.
naslednjih načinov polnjenja:
- uporaba konstantnim tokom za vnaprej določen čas (približno 16 ur sedanjega akumulatorja 0,1-zmogljivosti);
- spuščanje polnilnega toka z vnaprej določeno vrednostjo potencialne razlike;
- uporaba asimetričnih tokov;
- dosledna uporaba kratkih pulzov polnjenja in praznjenja, pri kateri je prvi večji od drugega.
Lab
Predlagana naloga: ugotoviti notranji upor trenutnega vira in EMF.
za njeno izvajanje treba rezervirala trenutni vir, ampermetra, voltmetra, slide reostatom, ključni niz vodnikov.
uporabiti Ohmov zakon za zaprtem krogu bo določil notranji upor oskrbe z električno energijo.Če želite to narediti, morate vedeti, EMF, vrednost upornosti reostatom.
izračun odpornost Formula tok v zunanji del vezja lahko določimo iz Ohmov zakon za subcircuit:
- I = U: R,
kjer I - tok v zunanjem tokokrogu, se meri z ampermetrom;U - napetost na zunanji odpornosti.
Da bi izboljšali natančnost meritev so narejeni vsaj 5-krat.Kaj je to?Merjeno v poskusu, napetosti, upornosti, toka (ali bolje, tok), se uporabljajo na.
Za določitev EMF trenutni vir, uporabite dejstvo, da je napetost na njegovih priključkih na odprtem ključu skoraj enaka EMF.
Prenos verigo zaporedno vezanih baterij, reostatom, ampermetru, ključ.Sponke trenutni vir priključite voltmeter.Odpiranje ključ, odstranite njegovo pričevanje.Notranja upornost
, formula, ki je izpeljana iz Ohmov zakon za celotno verigo, opredeliti matematičnih izračunov:
- I = E: (r + R).
- r = E: I - U: meritve I.
kažejo, da je notranji upor bistveno manjši kot zunanja.Se pogosto uporablja
praktična funkcija baterije in baterijo.Nesporni ekološka varnost elektromotorjev more biti nobenega dvoma, vendar za ustvarjanje Prostora baterije, ergonomski - problem sodobne fizike.Njena odločitev bo pripeljalo do novega kroga razvoja avtomobilske tehnologije.
kompakten, lahek, baterije visoke zmogljivosti so prav tako nujno potrebni v mobilnih elektronskih naprav.Obseg energije uporabljajo v njih so neposredno povezane z delovanjem naprave.
