Η εσωτερική αντίσταση του τροφοδοτικού. Αντίσταση - ο τύπος

Το ηλεκτρικό ρεύμα στον αγωγό λαμβάνει χώρα υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου αιτίες φορτισμένα σωματίδια που έρχονται χαλαρά προς την κατεύθυνση του ταξιδιού. Δημιουργώντας ένα ρεύμα σωματιδίων - ένα σοβαρό πρόβλημα. Για να οικοδομήσουμε μια συσκευή που θα διατηρήσει τη διαφορά μεταξύ των δυναμικών του γηπέδου στην ίδια κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα - ένα έργο που απέδειξε τη δύναμη της ανθρωπότητας μέχρι το τέλος του XVIII αιώνα.

Οι πρώτες προσπάθειες

Οι πρώτες προσπάθειες για να «σώσει την ηλεκτρική ενέργεια» για την προώθηση της έρευνας και της χρήσης του έγιναν στην Ολλανδία. Γερμανικά Ewald Jurgen von Kleist και ο Ολλανδός Pieter van Musschenbroek που διεξήγαγε την έρευνά τους στην πόλη του Leiden, δημιούργησε το πρώτο πυκνωτή του κόσμου, που αργότερα ονομάστηκε «Leyden βάζο».

Η συσσώρευση ηλεκτρικού φορτίου έχει ήδη πραγματοποιηθεί με μηχανική τριβή. Χρησιμοποιήστε την απαλλαγή μέσω του αγωγού θα μπορούσε για ένα συγκεκριμένο, αρκετά σύντομο, χρονικό διάστημα.

Η νίκη της ανθρώπινης νοημοσύνης σε τέτοιο εφήμερη ουσία, όπως το ηλεκτρικό ρεύμα, ήταν επαναστατική.

Δυστυχώς, η απόρριψη (ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται πυκνωτή) διήρκεσε τόσο μικρή που δημιουργούν συνεχές ρεύμα δεν θα μπορούσε. Επιπλέον, η τάση δίνεται από τον πυκνωτή μειώνεται σταδιακά, η οποία δεν αφήνει ευκαιρία να λάβουν συνεχές ρεύμα.

Έπρεπε να βρει έναν άλλο τρόπο.

Η πρώτη πηγή

Ιταλικά πειράματα Galvani στη μελέτη του «ζωικού ηλεκτρισμού» ήταν μια πρωτότυπη προσπάθεια να βρεθεί μια φυσική πηγή ενέργειας στη φύση. Κρέμονται τα πόδια του προετοιμασμένη βάτραχο σε σχάρα μεταλλικούς γάντζους σιδήρου, επέστησε την προσοχή στην χαρακτηριστική αντίδραση των νευρικών απολήξεων.

Ωστόσο, τα συμπεράσματα Galvani διέψευσε ένα άλλο ιταλικό - Alessandro Volta. Intrigued από την δυνατότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ζωικούς οργανισμούς, που πραγματοποίησε μια σειρά πειραμάτων με βατράχους. Αλλά το συμπέρασμα ήταν το ακριβώς αντίθετο από τις προηγούμενες υποθέσεις του.

Volts Σημειώνεται ότι ένας ζωντανός οργανισμός είναι μόνο ένας δείκτης της ηλεκτρικής εκκένωσης. Όταν η τρέχουσα σύμβαση πόδια τους μυς, δείχνει την διαφορά δυναμικού. Η πηγή του ηλεκτρικού πεδίου γύρισε ανόμοιων μεταλλική επαφή. Η μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ τους βρίσκονται σε μια σειρά χημικών στοιχείων, τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση.

Οι πλάκες των ανόμοιων μετάλλων που δίσκους χαρτιού εμποτισμένου με το διάλυμα ηλεκτρολύτη, δημιουργώντας ένα μεγάλο χρονικό διάστημα που απαιτείται διαφορά δυναμικού. Και ακόμα κι αν ήταν χαμηλή (1,1 V), αλλά το ηλεκτρικό ρεύμα θα μπορούσε να μελετηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το κυριότερο είναι ότι η τάση αυτή διατηρείται σταθερή για όσο διάστημα.

Τι συμβαίνει

Γιατί στις πηγές, που ονομάζεται «ηλεκτροχημικά στοιχεία», ονομάζεται αυτό το αποτέλεσμα;

Δύο μεταλλικά ηλεκτρόδια τοποθετούνται στο μονωτή, παίζουν διαφορετικούς ρόλους. Ένα αποδίδει ηλεκτρόνια, ο άλλος τις λαμβάνει. οξειδοαναγωγική αντίδραση μέθοδος οδηγεί σε μια περίσσεια των ηλεκτρονίων στο ένα ηλεκτρόδιο, το οποίο ονομάζεται αρνητικό πόλο, και το δεύτερο σφάλμα, που υποδηλώνεται ως ένα θετικό ακροδέκτη της πηγής.

Στις πιο απλές αντιδράσεις οξείδωσης γαλβανικό στοιχείο που συμβαίνουν στο ένα ηλεκτρόδιο, αποκατάστασης - από την άλλη. Τα ηλεκτρόνια φθάνουν στα ηλεκτρόδια από το εξωτερικό μέρος του κυκλώματος. Ο ηλεκτρολύτης είναι ένας αγωγός του ρεύματος στο εσωτερικό της πηγής ιόντων. δύναμη αντίστασης οδήγησε από τη διάρκεια της διαδικασίας.

στοιχείο χαλκό-ψευδάργυρο

Η αρχή της λειτουργίας ηλεκτροχημικών κυττάρων ενδιαφέροντος να εξετάσει το παράδειγμα ενός χαλκού-ψευδαργύρου γαλβανική δράση κύτταρο το οποίο έρχεται σε αντίθεση με την ενέργεια ψευδάργυρο και θειικό χαλκό. Αυτή η πηγή της πλάκας χαλκού τοποθετείται σε ένα διάλυμα θειικού χαλκού, ένα ηλεκτρόδιο ψευδαργύρου βυθίζεται σε ένα διάλυμα θειικού ψευδαργύρου. Τα διαλύματα διαιρέθηκαν πορώδες επίθεμα για την αποφυγή ανάμιξης, αλλά όχι απαραίτητα συγκινητικό.

Εάν το κύκλωμα είναι κλειστό, το επιφανειακό στρώμα του ψευδαργύρου οξειδώνεται. Κατά τη διαδικασία της αλληλεπίδρασης με άτομα ψευδαργύρου υγρό μετατρέπεται σε ιόντα εμφανίζονται στο διάλυμα. Στο ηλεκτρόδιο, τα ηλεκτρόνια απελευθερώνονται, τα οποία μπορούν να λάβουν μέρος στην τρέχουσα διαμόρφωση.

Να πάρει επί του ηλεκτροδίου χαλκού, τα ηλεκτρόνια που εμπλέκονται στην αντίδραση αναγωγής. Από διαλύματος επί της επιφανείας στρώμα ιόντων χαλκού φθάνουν στη διαδικασία ανάκτησης που μετατρέπονται σε άτομα του χαλκού εναποτίθενται στην πλάκα χαλκού.

Συνοψίστε τι συμβαίνει: η λειτουργία διεργασία της κυτταρικής συνοδεύεται από μετάβαση ηλεκτρονίων αναγωγικού προς οξειδωτικό του εξωτερικού τμήματος της αλυσίδας. Αντιδράσεις συμβαίνουν στα δύο ηλεκτρόδια. Μέσα πηγή ρέει ρεύμα ιόντων.

πολυπλοκότητα της χρήσης

Κατ 'αρχήν, οποιαδήποτε από τις πιθανές αντιδράσεις οξειδοαναγωγής μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μπαταρίες. Αλλά οι ουσίες που μπορούν να λειτουργούν σε τίτλους τεχνικά στοιχεία, όχι τόσο πολύ. Επιπλέον, πολλές αντιδράσεις απαιτούν κόστος ακριβά υλικά.

Σύγχρονη μπαταρίες έχουν απλή δομή. Δύο ηλεκτρόδια τοποθετούνται σε ένα ηλεκτρολύτη πλήρωση του δοχείου - ένα θήκη της μπαταρίας. Αυτά τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού απλοποιήσει τη δομή και τη μείωση της τιμής των μπαταριών.

Κάθε ηλεκτροχημικό στοιχείο που είναι σε θέση να δημιουργήσει ένα συνεχές ρεύμα.

DC αντίσταση δεν επιτρέπει όλες οι ιόντα ταυτόχρονα ανάψει τα ηλεκτρόδια, έτσι ώστε η μονάδα λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Χημικές αντιδράσεις παράγουν ιόντα τελικά περατωθεί το στοιχείο εκφορτίζεται.

Η εσωτερική αντίσταση του τροφοδοτικού είναι σημαντική.

Ένα μικρό κομμάτι της αντίστασης

Η χρήση του ηλεκτρικού ρεύματος, χωρίς αμφιβολία, έχει φέρει την επιστημονική και τεχνολογική πρόοδο σε ένα νέο επίπεδο, του έδωσε μια τεράστια ώθηση. Αλλά η δύναμη της αντίστασης στη ροή του ρεύματος γίνεται με τον τρόπο μιας τέτοιας εξέλιξης.

Από τη μία πλευρά, το ηλεκτρικό ρεύμα έχει ανεκτίμητη ιδιότητες που χρησιμοποιούνται στο σπίτι και Τεχνολογίας, από την άλλη - υπάρχει σημαντική αντίσταση. Φυσική ως επιστήμη της φύσης προσπαθεί να επιτύχει μια ισορροπία, να εναρμονίσει αυτές τις συνθήκες.

ρεύμα αντίστασης προκύπτει από την αλληλεπίδραση των ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων με μια ουσία στην οποία κινούνται. Εξαίρεση αυτή τη διαδικασία σε κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας, είναι αδύνατο.

αντίσταση

Η εσωτερική αντίσταση πηγή ρεύματος και η αντίσταση στην εξωτερικά μέρη του κυκλώματος έχουν πολλά διαφορετικής φύσεως, αλλά εξίσου σε αυτές τις διαδικασίες είναι η λειτουργία βαθμολόγησης μετακινώντας χρέωση.

Η ίδια η εργασία εξαρτάται μόνο από τις ιδιότητες της πηγής και του περιεχομένου του: ποιότητες των ηλεκτροδίων και του ηλεκτρολύτη, καθώς και σε μονάδες εξωτερικό κύκλωμα, η αντίσταση του οποίου εξαρτάται από τις γεωμετρικές παραμέτρους και τις χημικές ιδιότητες του υλικού. Για παράδειγμα, η αντίσταση του μεταλλικού σύρματος αυξάνει με το μήκος της και μειώνεται με την περιοχή διατομής επέκταση. Κατά την επίλυση του προβλήματος, πώς να μειώσει την αντίσταση της Φυσικής συνιστά τη χρήση εξειδικευμένων υλικών.

τρέχουσα απασχόληση

Σύμφωνα με το νόμο του Joule σε αγωγούς που διατίθενται ποσότητα της θερμότητας είναι ανάλογη με την αντίσταση. Εάν η ποσότητα της θερμότητας Q δηλώνουν _εσωτ. Η σημερινή δύναμη που, χρόνο ροής t, παίρνουμε:

• Q _εσωτ. = I ^{2 ·} r · t,

όπου r - η εσωτερική αντίσταση του τροφοδοτικού.

Στο σύνολο του κυκλώματος, συμπεριλαμβανομένων τόσο των εσωτερικών όσο και των εξωτερικών τμημάτων, το συνολικό ποσό της θερμότητας τονίζεται, ο τύπος του οποίου είναι:

• Q _{συνολικού} = I ^{2 ·} r · t + I ^{2 ·} R · t = I ^{2 ·} (R + R) · t,

Είναι γνωστό όπως δηλώνεται στην αντίσταση φυσικής: εξωτερικού κυκλώματος (όλα τα στοιχεία, εκτός από την πηγή) έχει μία αντίσταση R.

νόμος του Ohm για την πλήρη αλυσίδα

Σκεφτείτε ότι το μεγαλύτερο μέρος των εργασιών σε εξωτερικές δυνάμεις κάνουν την τρέχουσα πηγή. το μέγεθος του είναι ίσο με το γινόμενο του φορτίου που μεταφέρεται από τον τομέα, και ηλεκτρεγερτική πηγή δύναμης:

• q · E = I ² · (R + R) · t.

συνειδητοποιώντας ότι υπεύθυνος είναι ίση με το γινόμενο του ρεύματος αντοχής κατά τη στιγμή της εμφάνισής της, έχουμε:

• Ε = Ι · (r + R).

Σύμφωνα με τις σχέσεις αιτίας-αποτελέσματος του νόμου του Ohm δίνεται από:

• Ι = Ε: (r + R).

Η ένταση ρεύματος στο κλειστό κύκλωμα EMF είναι ευθέως ανάλογη προς την πηγή ισχύος και αντιστρόφως ανάλογο προς τη συνολική (σύνολο) αντίσταση του κυκλώματος.

Με βάση αυτό το μοτίβο, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η εσωτερική αντίσταση και την πηγή ρεύματος.

Η χωρητικότητα πηγή εκκένωσης

Τα κύρια χαρακτηριστικά των πηγών και μπορεί να περιλαμβάνει χωρητικότητα εκφόρτισης. Η μέγιστη ποσότητα της ηλεκτρικής ενέργειας που λαμβάνεται όταν λειτουργούν υπό ορισμένες συνθήκες, ανάλογα με το ρεύμα εκφόρτισης.

Στην ιδανική περίπτωση, όταν ορισμένες προσεγγίσεις εκτελούνται, η χωρητικότητα εκφόρτισης μπορεί να θεωρηθεί σταθερή.

Για παράδειγμα, η τυπική μπαταρία είναι 1.5 V διαφορά δυναμικού έχει χωρητικότητα εκφόρτισης 0,5 Ah. Εάν το ρεύμα εκφόρτισης είναι 100 mA, τότε λειτουργεί για 5 ώρες.

Μέθοδοι για τη φόρτιση των μπαταριών

Η λειτουργία της μπαταρίας οδηγεί στην απαλλαγή τους. μπαταρία Recovery φόρτιση μικρά στοιχεία πραγματοποιείται με ένα ρεύμα του οποίου η τιμή ισχύος είναι μικρότερη από το ένα δέκατο του δοχείου πηγής.

Οι ακόλουθες μεθόδους φόρτισης:

• η χρήση ενός σταθερού ρεύματος επί έναν προκαθορισμένο χρόνο (περίπου 16 ώρες 0,1 τρέχουσα χωρητικότητα της μπαταρίας)?
• μειώνοντας το ρεύμα φορτίσεως σε μία προκαθορισμένη τιμή η διαφορά δυναμικού?
• Χρησιμοποιήστε ασύμμετρη ρεύματα?
• διαδοχική εφαρμογή των βραχέων παλμών φόρτισης και εκφόρτισης, στην οποία το πρώτο είναι μεγαλύτερο από το δεύτερο.

πρακτική εργασία

Προτεινόμενη εργασία: καθορίζει την εσωτερική αντίσταση της πηγής ρεύματος και EMF.

Για την εφαρμογή του πρέπει να διατηρούνται από την πηγή ρεύματος, ένα αμπερόμετρο, βολτόμετρο, ροοστάτη διαφάνεια, ένα βασικό σύνολο των αγωγών.

Χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm για κλειστό κύκλωμα θα καθορίσει την εσωτερική αντίσταση της πηγής ρεύματος. Για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει να γνωρίζετε την αξία EMF του ροοστάτη αντίστασης.

Υπολογιζόμενη τρέχουσα τύπου αντίσταση στο εξωτερικό μέρος της αλυσίδας μπορεί να προσδιοριστεί από τον νόμο του Ohm για υποκύκλωμα:

• I = U: R,

όπου Ι - ρεύματος στο εξωτερικό κύκλωμα, μετριέται με ένα αμπερόμετρο? U - τάσης σχετικά με την εξωτερική αντίσταση.

Για να βελτιωθεί η ακρίβεια των μετρήσεων γίνεται από τουλάχιστον 5 φορές. Τι κάνει; Η μετρούμενη κατά τη διάρκεια της τάσεως πειράματος, αντίσταση, τρέχουσα (ακριβέστερα, ρεύμα) χρησιμοποιούνται στη συνέχεια.

Για να προσδιοριστεί η ηλεκτρεγερτική πηγή ενέργειας ισχύος, χρησιμοποιήστε το γεγονός ότι η τάση στα άκρα του όταν είναι ανοικτό φλέβα σχεδόν ίσο με το EMF.

Κάνοντας μια αλυσίδα σειρά συνδεδεμένων μπαταριών, αντιστάσεις, κλειδί αμπερόμετρο. Οι ακροδέκτες της πηγής ρεύματος συνδέσετε ένα βολτόμετρο. Αποσύνδεση διακόπτη, αφαιρέστε την κατάθεσή του.

Η εσωτερική αντίσταση, η οποία τύπου προέρχεται από νόμο του Ohm για το συνολικό κύκλωμα, ορίζουν μαθηματικούς υπολογισμούς:

• Ι = Ε: (r + R).
• r = E: I - U: I.

Οι μετρήσεις δείχνουν ότι η εσωτερική αντίσταση είναι σημαντικά μικρότερη από την εξωτερική.

Η πρακτική λειτουργία της μπαταρίας και την μπαταρία έχει ευρεία εφαρμογή. Αδιαμφισβήτητη οικολογική ασφάλεια των ηλεκτρικών κινητήρων μπορεί να είναι καμία αμφιβολία, αλλά να δημιουργήσει ένα ευρύχωρο μπαταρία, εργονομικό - το πρόβλημα της σύγχρονης φυσικής. Η απόφασή της θα οδηγήσει σε ένα νέο γύρο της ανάπτυξης της τεχνολογίας αυτοκινήτων.

Συμπαγές, ελαφρύ, μπαταρίες υψηλής χωρητικότητας είναι επίσης απαραίτητη κινητών ηλεκτρονικών συσκευών. παροχή ενέργειας που χρησιμοποιούνται σε αυτά συνδέονται άμεσα με τη λειτουργία του προϊόντος.