Вътрешното съпротивление на захранването. Устойчивост - формула

Електрическият ток в проводника възниква под влияние на електрическо поле причини заредени частици, идващи в насипно състояние в посоката на движение. Създаване на ток частица - сериозен проблем. За изграждането на устройство, което ще поддържа разликата между потенциалите на областта в същото състояние в продължение на дълъг период от време - задача, която се оказа силата на човечеството до края на ХVIII век.

Първите опити

Първите опити да се "спаси електричество" за по-нататъшното му изследвания и използване са направени в Холандия. Немски Евалд Юрген фон Клайст и холандецът Питер ван Мьосхенбрук, провел изследванията си в град Лайден, създадена първата в света кондензатор, по-късно наречена "Лайден буркан".

Натрупването на електрически заряд вече се държи от механичното триене. Използвайте разряд през проводника може да за определен, доста кратък, интервал от време.

Победата на човешката интелигентност на такава ефимерна субстанция, като например електроенергия, е революционна.

За съжаление, изпълнението (електрически ток, произведен кондензатор) е продължило толкова кратко, че се създаде постоянен ток не можеше. В допълнение, напрежението, даден от кондензатор постепенно намалява, което не оставя възможност да получат постоянен ток.

Трябваше да намери друг начин.

Първият източник

Италианските Галвани експерименти върху изучаването на "животно електричество" е оригинален опит да се намери естествен източник на енергия в природата. Висящи краката на готова жаба върху метал куки желязо решетка, той обърна внимание на характерната реакция на нервните окончания.

Въпреки това, заключенията Галвани опровергани друг Италиански - Алесандро Волта. Заинтригуван от възможността за генериране на електрическа енергия от животински организми, тя провежда серия от експерименти с жаби. Но заключението е пълна противоположност на предишните си хипотези.

Волта се отбележи, че един жив организъм е само показател за електрически разряд. Когато настоящият договор краката мускули, което показва потенциалната разлика. Източникът на електрическото поле, обърна се различава контакт метал. Колкото по отделно са в редица химични елементи, толкова по-голям ефект.

Плочите на различни метали, посочени хартиени дискове, импрегнирани с разтвор на електролит, създаване на дълъг период от време, необходим потенциална разлика. И дори ако тя е била ниска (1,1 V), но на електрическия ток може да се учи в продължение на дълго време. Основното нещо е, че напрежението се поддържа постоянно по-дълго.

Какво се случва

Защо в източниците, наречени "електрохимични клетки", които се наричат този ефект?

Две метални електроди, поставени в изолатора, играят различни роли. Един доставя електрони, а другият ги получава. Реакционната Метод редокси води до излишък от електрони в един електрод, който се нарича отрицателен полюс, а вторият вина, означен като краен положителен източник.

В най-простите реакции галванична клетка окисление срещащи се в един електрод, възстановително - от друга. Електроните пристигат на електродите от външната част на веригата. Електролитът е проводник на ток в йонния източник. устойчивост сила, водена от продължителността на процеса.

На мед и цинк елемент

Принципът на работа на електрохимични клетки от интерес да се разгледа пример на мед-цинков галванична клетка действие, която е срещу енергия цинк и меден сулфат. Този източник на медна плоча се поставя в разтвор на меден сулфат, цинков електрод е потопен в разтвор на цинков сулфат. Разтворите бяха разделени пореста подложка за да се избегне смесване, но не е задължително да се допират.

Ако веригата се затваря, повърхностния слой на цинк се окислява. В процеса на взаимодействие с цинк атома течност се превръща в йони се появяват в разтвора. На електрода, електроните се освобождават, които могат да вземат участие в ток формация.

Получаване на медната електрод, електроните участват в реакцията на редукция. От разтвор върху повърхностния слой на медни йони пристигне в процеса на възстановяване се превръща в атоми на мед се отлага върху медната пластина.

Обобщаване какво се случва: операция на процес на клетката е придружено от преход електронен редуктор с окислител на външната част на веригата. Реакциите се срещат в двата електрода. В източник потоци йонен ток.

сложност на употреба

По принцип, всеки от възможните редокс реакции могат да се използват в батериите. Но веществата, способни да работят в ценни книжа на технически елементи, а не толкова много. Освен това, много реакции изискват разходи скъпи материали.

Съвременните батерии имат проста структура. Два електрода се поставят в един електролит пълнене на съда - случай батерията. Тези характеристики на дизайна опрости структурата и намаляване на цената на батериите.

Всяка електрохимична клетка е в състояние да създаде постоянен ток.

DC съпротивление не позволява на всички йони едновременно включване на електродите, така че устройството работи за дълго време. Химични реакции произвеждат йони евентуално прекратява елемент се изпуснати.

Вътрешното съпротивление на захранването е важно.

Малко съпротивление

Използването на електрически ток, без съмнение, е донесъл научен и технологичен напредък на ново ниво, му даде огромен тласък. Но силата на устойчивостта на протичане на ток пречи на такова развитие.

От една страна, на електрическия ток има безценни свойства, използвани в дома и технологии, а от друга - има значителна съпротива. Физика като наука за природата се опитва да се намери баланс, за хармонизиране на тези обстоятелства.

текущата резистентност възниква от взаимодействието на електрически заредени частици с вещество, на което те се движат. Изключване на този процес в нормални температурни условия, не е възможно.

съпротивление

Вътрешният съпротивление източник на ток и устойчивостта на външните части на веригата има няколко различни природа, но също толкова в тези процеси е операцията за отбелязване на гол чрез преместване заплащане.

Самата работа зависи само от свойствата на източника и неговото съдържание: качества на електроди и електролит, както и на външни единици верига, устойчивостта на които зависи от геометричните параметри и химичните свойства на материала. Например, съпротивлението на металната жица увеличава с дължината си и намалява с разширение сечение. В решаването на проблема, как да се намали съпротивлението на физика препоръчва използването на специализирани материали.

текущи Джобс

В съответствие със закона на Джаул в проводници, разпределени количество топлина е пропорционална на съпротивлението. Ако количеството топлина Q означаване на _вътр. , Мощността на тока I, време поток тона, получаваме:

• Q _вътр. = I ^{2 ·} R · т,

където R - вътрешното съпротивление на захранването.

В цялата верига включително вътрешни и външни части, общото количество топлина се маркира, формулата на което е:

• Q _общо = I ^{2 ·} R · т + I ^{2 ·} R · т = I ^{2 ·} (R + R) · т,

Известно е, както е обозначено в резистентност физика: външна верига (всички елементи, с изключение на източника) има съпротивление на R.

закона на Ом за цялата верига

Имайте предвид, че голямата част от работата по външни сили да направи източник на ток. Неговата величина е равна на произведението на таксата, носен от терена и електродвижещо източник сила:

• Q · Е = I ² · (R + R) · т.

осъзнавайки, че такса е равна на произведението на силата на тока по време на тяхното възникване, имаме:

• Е = I · (R + R).

В съответствие с причинните връзки-следствени закона на Ом се изчислява по формулата:

• I = E: (R + R).

Настоящото сила в затворено EMF верига е пряко пропорционална на захранващия източник и обратно пропорционален на общото (общо) съпротивление верига.

Въз основа на този модел, е възможно да се определи вътрешното съпротивление и източника на ток.

капацитет на източник разряд

Основните характеристики на източници и могат да включват капацитет освобождаване. Максималното количество електроенергия, получена при работа при определени условия, в зависимост от разряден ток.

В идеалния случай, когато се извършват определени приближения капацитетът за освобождаване от отговорност може да се счита постоянно.

Например, стандартната батерията е 1.5 V потенциална разлика е с капацитет освобождаване на 0,5 Ah. Ако токът разряд е 100 mA, а след това работи в продължение на 5 часа.

Методи за зареждане на батерии

Работата на батерията води до освобождаването им. Възстановяване на батерия за зареждане на малки елементи се извършва с текуща чиято мощност стойност е по-малко от една десета от контейнера на източника.

Следните методи за зареждане:

• използването на постоянен ток за предварително определено време (около 16 часа 0,1 ток капацитета на батерията);
• понижаване на тока за зареждане на предварително определена стойност на потенциалната разлика;
• Използвайте асиметрични течения;
• следващо прилагане на кратки импулси на зареждане и разреждане, в които първата е по-голяма от втората.

практическа работа

Предложени задача: определяне на вътрешното съпротивление на източник на ток и EMF.

За изпълнението му трябва да бъдат запазени, като източник на ток, амперметър, волтметър, пързалка реостат, ключов набор от проводници.

Използването на закона на Ом за затворена верига ще определи вътрешното съпротивление на източника на ток. За да направите това, трябва да знаете стойността на електромагнитни полета на реостат съпротива.

Изчислено ток формула устойчивост на външната част на веригата може да бъде определена от закона на Ом за вторична верига:

• I = U: R,

където I - ток във външния контур, се измерва чрез амперметър; U - напрежение на външния резистор.

За да се подобри точността на измерване, направено от най-малко 5 пъти. Какво прави той? Измерената по време на експеримента напрежение, съпротивление, ток (по-точно, ток) се използват по-нататък.

За да се определи източника на електродвижещо напрежение мощност, използвайте факта, че напрежението върху неговите изводи, когато са отворени вена почти равна на ЕМП.

Поставянето на верига от последователно свързани батерии, резистори, амперметър ключ. Терминалите на източник на ток се свързват волтметър. Прекъсвач, извадете показанията му.

Вътрешното съпротивление, което формула се получава от закона на Ом за общата схема, определят математически изчисления:

• I = E: (R + R).
• R = Е: I - U: I.

Измерванията показват, че вътрешното съпротивление е значително по-малък от външния.

Практическата функцията на батерията и батерията е с широко приложение. Неоспорим екологична безопасност на електрически двигатели не може да има съмнение, но за да се създаде обемен батерия, ергономични - проблемът на съвременната физика. Това решение ще доведе до нов кръг от развитие на автомобилната технология.

Компактен, лек, батерии с висок капацитет, също са от съществено значение в областта на мобилните електронни устройства. доставка на енергия, използвана в тях са пряко свързани с експлоатацията на продукта.