Vnitřní odpor zdroje. Odolnost - vzorec

Elektrický proud ve vodiči dochází pod vlivem elektrického pole příčin nabitých částic přicházejících volně ve směru jízdy. Vytváření částic proud - vážný problém. Chcete-li vytvořit zařízení, které bude udržovat rozdíl mezi potenciály pole ve stejném stavu po dlouhou dobu - což je úkol, který se ukázal sílu lidstva až do konce století XVIII.

První pokusy

První pokusy o „ušetřit elektřinu“ podporovat jeho výzkum a využití byly vyrobeny v Nizozemsku. Německý Ewald Jurgen von Kleist a Nizozemec Pieter van Musschenbroek který prováděl svůj výzkum ve městě Leiden, vytvořil světově první kondenzátor, později nazvaný „Leyden sklenice“.

Hromadění elektrického náboje je již držena mechanickým třením. Použít výboj přes mohl vodiči pro určité, poměrně krátký, časový interval.

Vítězství lidské inteligence na takové pomíjivé látky, jako je elektřina, byl revoluční.

Bohužel, výboj (elektrický proud vyrábí kondenzátor) trvalo tak krátký, že vytvářejí stejnosměrný proud nemohl. Kromě toho se napětí dán kondenzátoru postupně klesá, což nedává možnost získat stálý proud.

Museli jsme najít jinou cestu.

Prvním zdrojem

Italské Galvani experimenty na studii „elektřiny zvířete“ byl originální pokus najít přírodní zdroj energie v přírodě. Závěsné nohy připraveného žába na kovové háčky železné roštu, upozornil na charakteristickou odezvu nervových zakončení.

Avšak závěry Galvani vyvrátil další italský - Alessandro Volta. Zaujala možnost výroby elektrické energie z živočišných organismů, se provedl řadu experimentů s žáby. Ale závěr byl úplný opak svých dřívějších hypotéz.

Napětí je třeba poznamenat, že živý organismus je pouze ukazatelem elektrického výboje. Je-li současná nohy svaly smlouvy, což naznačuje potenciální rozdíl. Zdrojem elektrického pole otočil nepodobný kovový kontakt. Čím dále od sebe, které jsou v řadě chemických prvků, tím větší je účinek.

Desky z navzájem odlišných kovů, položen papírové disky impregnované roztokem elektrolytu, vytvářet dlouhá doba nutná potenciální rozdíl. A i kdyby to byla nízká (1,1 V), ale elektrický proud mohl být studovány po dlouhou dobu. Hlavní věc je, že napětí se udržuje konstantní tak dlouho.

Co se děje

Proč se v pramenech, nazývaných „elektrochemické buňky“, tzv tento efekt?

Dvě kovové elektrody umístěné v izolátoru, hrají různé role. Jeden dodává elektrony, druhý jim dostává. Procesní redox reakce vede k přebytku elektronů na jedné elektrody, která se nazývá záporný pól a druhý poruchy, označené jako pozitivní zdroj terminálu.

V nejjednodušším galvanický článek oxidační reakce vyskytující se v jedné elektrody, regenerační - na straně druhé. Elektrony dorazí na elektrodách z vnější části obvodu. Elektrolyt je vodič proudu uvnitř iontového zdroje. odporová síla vedená po celou dobu procesu.

Měď-zinek prvek

Princip fungování elektrochemických článků, které jsou v zájmu zvážit příklad mědi a zinku galvanickým působení buněk, který je v rozporu s energií zinku a síranu měďnatého. Tento zdroj měděného plechu se umístí do roztoku síranu měďnatého, elektroda zinek se ponoří do roztoku síranu zinečnatého. Roztoky byly rozděleny porézní podložku, aby se zabránilo smíchání, ale ne nutně dotýkat.

Pokud je okruh uzavřen, je povrchová vrstva zinku se oxiduje. V procesu interakce s atomy zinku kapalinou proměnil ionty se objeví v roztoku. Na elektrody, elektrony se uvolní, což může účastnit se tvorby proudu.

Získání na měděné elektrody, elektrony se podílí na redukční reakci. Z roztoku na povrchové vrstvy iontů mědi dorazí do procesu obnovy jsou převedeny na atomy mědi nanesených na měděnou desku.

Shrnout, co se děje: proces provozování buňky je doprovázeno přechodu elektronu redukčním činidlem na okysličovadla vnější části řetězu. Reakcím dochází na obou elektrodách. Vnitřní zdroje teče proud iontů.

Složitost použití

V zásadě každé z možných reakcí redox mohou být použity v bateriích. Ale látky, které jsou schopné pracovat do cenných papírů technických prvků, ne tolik. Navíc mnohé reakce vyžadují nákladné materiálových nákladů.

Moderní baterie mají jednoduchou strukturu. Dvě elektrody jsou umístěny v jedné elektrolytu naplnění nádoby - případ baterie. Takové konstrukční prvky zjednodušit strukturu a snížit cenu baterií.

Jakékoli elektrochemický článek je schopen vytvořit stejnosměrný proud.

DC odpor neumožňuje všechny ionty současně otočit na elektrodách, takže jednotka pracuje na dlouhou dobu. Chemické reakce produkují ionty nakonec ukončen prvek je vybitý.

Vnitřní odpor napájení je důležité.

Trochu odporu

Použití elektrického proudu, není pochyb o tom, přinesl vědecký a technický pokrok na novou úroveň, dal mu obrovskou podporu. Ale síla odolnosti proti proudu dostane v cestě takového vývoje.

Na jedné straně, elektrický proud má neocenitelné vlastnosti používané v domácnosti a technologie, na druhé straně - existuje značný odpor. Fyzika jako věda přírody se snaží najít rovnováhu, sladit tyto okolnosti.

proud odpor vzniká souhrou elektricky nabitých částic s látkou, na které se pohybují. Vyloučení tohoto procesu v normálních teplot, to je nemožné.

odpor

Vnitřní odpor zdrojem proudu a odolnost vůči vnější části obvodu mají několik různých druhů, ale rovněž v těchto procesech je bodování operace pohybem náboj.

Dílo samo závisí pouze na vlastnostech zdroje a jeho obsah: vlastností elektrod a elektrolytu, stejně jako externí pojistné jednotky, je odpor, který závisí na geometrických parametrů a chemických vlastností materiálu. Například odpor kovového drátu zvyšuje svou délkou a snižuje se rozšíření průřezu. Při řešení tohoto problému, jak snížit odpor fyziky doporučuje použití speciálních materiálů.

Současné Jobs

V souladu s právními předpisy Joule v vodičů přidělených množství tepla je úměrné odporu. V případě, že množství tepla Q označují _ext. , Aktuální sílu I, doba toku t, dostaneme:

• Q _ext. = I ^{2 ·} r · t,

kde r - vnitřní odpor zdroje.

V celém obvodu, včetně vnitřní i vnější části, zvýrazní se celkové množství tepla, vzorec, který je:

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

Je známo, jak je označeno v odporu fyziky: vnější obvod (všechny prvky kromě zdroje) má odpor R.

Ohmův zákon pro celý řetězec

Vezměme si, že většinu práce ve vnějším silám, aby zdroj proudu. Jeho velikost je rovna součinu náboje neseného pole a elektrického zdroje síly:

• q · E = I ² · (R + R) · t.

si uvědomil, že náboj je roven součinu síly proudu v době svého vzniku, máme:

• E = I · (R + R).

V souladu s vztahy příčina-následek je Ohmův zákon dán vztahem:

• I = E: (R + R).

Aktuální nabití v uzavřeném okruhu EMF je přímo úměrná ke zdroji energie a nepřímo úměrná celkovému (celkové) odporu obvodu.

Na tomto vzoru na základě je možné stanovit vnitřní odpor a aktuální zdroj.

Zdroj výboj kapacitní

Hlavní charakteristiky zdrojů a mohou obsahovat vybíjecí kapacitu. Maximální množství elektrické energie získané při provozu za určitých podmínek, v závislosti na výstupním proudu.

V ideálním případě, když jsou prováděny určité přibližné, vypouštěcí kapacita může být považována za konstantní.

Například, standardní baterie 1,5 V potenciální rozdíl má výtlačnou kapacitu 0,5 Ah. V případě, že vybíjecí proud je 100 mA, pak v činnosti po dobu 5 hodin.

Metody pro dobíjení baterií

Provoz baterií vede k jejich vypouštění. Obnova baterie nabíjí malé prvky provádí proudem, jehož výkon je hodnota menší než jedna desetina obalu zdroje.

Následující metody nabíjení:

• Použití konstantní proud po předem stanovenou dobu (přibližně 16 hodin 0,1 aktuální kapacity baterie);
• snížením nabíjecí proud na předem stanovenou hodnotu rozdílu potenciálů;
• Použití asymetrické proudy;
• postupná aplikace krátkých impulsů nabíjení a vybíjení, ve kterém je první je větší než druhý.

praktická práce

Navrhovaný úkol: zjistit, vnitřní odpor zdroje proudu a EMF.

Pro jeho realizaci je třeba vyhrazena zdroje proudu, ampérmetrem, voltmetr, skluzavka odporem, což je klíčový sady vodičů.

Pomocí Ohmův zákon pro uzavřený okruh bude rozhodovat o vnitřní odpor zdroje proudu. Chcete-li to provést, je nutné znát hodnotu EMF z reostatu odporu.

Vypočítaná proud odpor vzorec ve vnější části řetězu se může určit z Ohmova zákona pro dílčím obvodu:

• I = U: R,

kde I - proud na vnějším obvodu, se měří pomocí ampérmetru; U - napětí na vnějším odporu.

Pro zlepšení přesnosti měření provedené alespoň 5 krát. Co to dělá? Naměřená během experimentu napětí, odporu, proudu (přesněji, proud) se používá dále.

Chcete-li zjistit elektromotorickou zdroj síly energie, použijte k tomu, že napětí na svorkách Při otevření žíly téměř rovná EMF.

Uvedení řetěz sériově zapojených akumulátorů, odporníky, ampérmetr klíče. Svorky proudového zdroje připojit voltmetr. Odpojovač, odstranit jeho svědectví.

Vnitřní odpor, což je vzorec odvozen z Ohmova zákona pro celkový obvod, definovat matematické výpočty:

• I = E: (R + R).
• r = E: I - U: I.

Měření ukazují, že vnitřní odpor je podstatně menší než vnější.

Praktická funkce baterie a baterie má široké uplatnění. Nepopiratelný ekologickou bezpečnost elektrických motorů nemůže být pochyb, ale vytvořit objemnou baterie, ergonomický - problém moderní fyziky. Její rozhodnutí povede k novému kolu vývoje automobilové techniky.

Kompaktní, lehký, vysokokapacitní baterie jsou také důležité v mobilních elektronických zařízení. dodávky energie používá v nich jsou přímo spojeny s provozem výrobku.