La interna rezisto de la fonto de nutrado. Rezisto - la formulo

La elektra fluo en la dirigento okazas sub la influo de elektra kampo kaŭzoj eroj ŝarĝita venanta loza en la direkto de vojaĝado. Krei partiklo nuna - serioza problemo. Por konstrui mekanismon kiu subtenos la diferenco inter la potencialoj de la kampo en la sama stato dum longa tempo - tasko kiu montriĝis la potenco de la homaro ĝis la fino de la jarcento jarcento.

La unuaj provoj

La unuaj provoj "ŝpari elektron» al plu lia esplorado kaj uzo estis farita en Nederlando. Germana Ewald Jurgen von Kleist kaj la nederlandano Pieter iras Musschenbroek kiu kondukis sian esploradon en la urbo de Leiden, kreis la monda unua kondensilo, poste nomata "Leyden jar '.

Amasiĝo de elektra ŝargo estas jam tenis per mekanikaj frotado. Uzu elfluon tra la dirigento povis se iun sufiĉe mallonga, tempa intervalo.

La venko de la homa inteligento en tia efemera substanco, kiel ekzemple elektro, estis revolucia.

Bedaŭrinde, la alta (elektra kurento produktita kondensilo) daŭris tiom mallonga ke krei fluo povis. Krome, la tensio donas la kondensilo grade malpliiĝas, kiu lasas neniun ŝancon ricevi kontinuan fluon.

Ni devis trovi alian vojon.

La unua fonto

Itala Galvani eksperimentoj sur la studo de "besto elektro" estis origina provo trovi naturan fonton de potenco en la naturo. Pendantaj kruroj de preta rano sur metalaj hokoj krado de fero, li tiris atenton al la karakteriza respondo de la nervo finaĵoj.

Tamen, la konkludoj Galvani refutis alia itala - Alessandro Volta. Intrigita de la eblo de generi elektron de besto organismoj, ĝi efektivigis serion de eksperimentoj per ranoj. Sed la konkludo estis la kompleta malo de sia antaŭa hipotezo.

Voltoj notiĝas ke viva organismo estas nur indikilo de elektra malŝarĝo. Kiam la nuna kruroj muskoloj kontrakto, indikante la potenciala diferenco. La fonto de la elektra kampo turnis malsimilaj metalo kontakto. Ju pli krom ili estas en kelkaj kemiaj elementoj, la pli granda la efiko.

La platoj de malsimilaj metaloj metis paperon diskoj trempita kun la electrolito solvo, krei longa periodo de tempo postulata potenciala diferenco. Kaj eĉ se ĝi estis malalta (1.1 V), sed la elektra kurento povus studis dum longa tempo. La ĉefa afero estas, ke la tensio estis tenata konstanta tiel longe.

Kio okazas

Kial en la fontoj, nomitaj "elektrokemia ĉeloj", nomita tiu efiko?

Du metalaj elektrodoj metitaj en la aislante, ludi malsamajn rolojn. Unu liveras elektronoj, la aliaj ricevas ilin. Procezo redoksa reakcio kondukas al troo de elektronoj je unu elektrodo, kiu nomiĝas negativa poluso, kaj la dua kulpo, signifita kiel pozitiva fonto terminalo.

En la plej simpla Galvana pilo oksidigo reagoj okazantaj ĉe unu elektrodo, restorative - aliflanke. La elektronoj alveni al la elektrodoj de la ekstera parto de la cirkvito. La electrolito estas dirigento de nunaj ene de la jono fonto. rezisto forto gvidita fare de la daŭro de la procezo.

Kupro-Zinko elemento

La principo de operacio de elektrokemia ĉeloj de intereso konsideri la ekzemplo de kupro-zinko Galvana pilo agado kiu kontraŭas energio zinko kaj kupro sulfato. Tiu fonto de kupro telero estas metita en solvo de kupro sulfato, zinko elektrodo estas inmerso en zinko sulfato solvo. La solvoj estis dividitaj pora kuseneto por eviti miksi, sed ne nepre kortuŝa.

Se la cirkvito estas fermita, la surfaco tavolo de zinko estas oxidado. En la procezo de interago kun zinko atomoj likva fariĝis jonoj aperas en la solvo. En la elektrodo, elektronoj estas liberigitaj, kiu povas partopreni la formado aktuala.

Atingi la kupro elektrodo, la elektronoj estas implikitaj en la redukto reago. El solvo sur la surfaco tavolo de kupro jonoj alvenas en la reakiro procezo ili konvertiĝis en atomoj de kupro deponita sur la kupro telero.

Resumi kio okazas: la procezo funkciado de la ĉelo estas akompanita de transiro elektrono reductant al oxidantes de la ekstera parto de la ĉeno. Reagoj okazi ĉe la du elektrodoj. Interne fonto fluas jono fluon.

komplekseco de uzo

Principe, ĉiu el la eblaj reagoj redox povas uzi en piloj. Sed la substancoj kapablas funkcii en la valorpaperoj de teknika elementojn, ne tiom. Krome, multaj reagoj postulas multekostan materialoj kostoj.

Moderna pilojn havas simplan strukturon. Du elektrodoj estas metitaj en unu electrolito plenigante la ŝipo - pilo kazo. Tia dezajno trajtoj simpligi la strukturon kaj redukti la prezon de la piloj.

Ajna elektrokemia ĉelo povas krei fluo.

PK rezisto ne permesas ĉiuj jonoj samtempe ŝalti la elektrodoj, do la unuo funkcias dum longa tempo. Kemiaj reakcioj produkti jonojn fine finita elemento estas maldungita.

La interna rezisto de la fonto de nutrado estas grava.

Iomete de rezisto

La uzo de elektra fluo, sendube alportis scienca kaj teknologia progreso al nova nivelo, donis al li grandegan impulson. Sed la forto de la rezisto al nuna fluo ricevas la vojon de tia evoluo.

Unuflanke, la elektra kurento havas valorega ecoj uzataj en la hejmo kaj Teknologio, sur la alia - estas konsiderinda rezisto. Fiziko kiel scienco de la naturo provas frapi ekvilibron, por harmoniigi tiujn cirkonstancojn.

nuna rezisto ekestas de la interagado de elektre ŝargitaj partikloj kun substanco al kiu ili moviĝas. Ekskludi tiun procezon en normala temperaturo kondiĉoj, estas neeble.

rezisto

La interna rezisto nuna fonto kaj la rezisto al eksteraj partoj de la cirkvito havas plurajn malsamajn naturo, sed same en tiuj procezoj estas la poentadon operacio per movado zorge.

La laboro mem dependas nur sur la proprietoj de la fonto kaj ĝia enhavo: kvalitoj de elektrodoj kaj electrolito, kaj ankaŭ al ekstera cirkvito unuoj, la rezisto de kiuj dependas de la geometriaj parametroj kaj kemiaj ecoj de la materialo. Ekzemple, la rezisto de la metalo drato pliigas kun ĝia longo kaj malpliiĝas kun etendo sekca areo. Solvi la problemon, kiel redukti la reziston de Fiziko rekomendas la uzon de specialecaj materialoj.

nuna Jobs

Konforme al la leĝo de Joule en konduktoroj asignita kvanto de varmego estas proporcia al la rezisto. Se la kvanto de varmego Q signifi _ext. , La aktuala forto mi, fluo tempo t, ni ricevas:

• Q _ext. = Mi ^{2 ·} r · t,

kie r - la interna rezisto de la fonto de nutrado.

En la tuta cirkvito inkluzive de kaj internaj kaj eksteraj partoj, la tuta kvanto de varmo estas reliefigitaj, la formulo de kiuj estas:

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

Ĝi estas konata kiel skribata en fiziko rezisto: ekstera cirkvito (ĉiuj elementoj krom la fonton) havas reziston de R.

Ohm leĝo por la kompleta ĉeno

Konsideru ke la plimulto de la laboro en ekster fortojn fari la aktuala fonto. Lia grando estas egala al la produkto de la zorge portis per la kampo kaj forton electromotriz fonto:

• q · E = Mi ² · (R + R) · t.

komprenante ke ŝargo estas egala al la produkto de nunaj forto en la tempo de lia apero, ni havas:

• E = mi · (r + R).

Konforme al la kaŭzo-kaj-efekto rilatoj Ohm leĝo estas donita per:

• Mi = E: (r + R).

La nuna forto en la fermita cirkvito EMF estas rekte proporcia al la potenco fonto kaj inverse proporcia al la totala (entute) cirkviton rezisto.

Bazita sur ĉi tiu modelo, ĝi eblas determini la interna rezisto kaj la nuna fonto.

La malŝarĝo fonto kapacitanco

La ĉefa trajtoj de fontoj kaj povas inkluzivi altan kapablon. La maksimuma kvanto de elektro akiris kiam funkcianta sub certaj kondiĉoj, depende de la elfluon aktuala.

En la ideala kazo, kiam iuj proksimumaj kalkuladoj estas faritaj, la altan kapablon povas esti konsiderata konstanto.

Ekzemple, la norma baterio estas 1.5 V potenciala diferenco havas altan kapablon de 0,5 Ah. Se la elfluulo fluo estas 100 mA, tiam ĝi funkciis dum 5 horoj.

Manieroj por ordonante piloj

Operacio de la baterio kondukas al ilia elfluon. Reakiro baterio akuzanta malgrandaj elementoj estas farata per aktuala kies potenco valoro estas malpli ol dekono de la fonto ujo.

La jenaj ordonante metodoj:

• la uzo de konstanta fluo por tempo antaŭdeterminita (ĉirkaŭ 16 horoj 0.1 nuna baterio kapacito);
• malsuprenirante la akuzanta aktuala por antaŭdeterminita valoro la potencialo diferenco;
• Uzu nesimetria fluoj;
• plua apliko de mallongaj pulsoj de admonante kaj eliganta, en kiu la unua estas pli granda ol la dua.

praktika laboro

Proponita tasko: determini la interna rezisto de la fonto nunaj kaj EMF.

Por ĝia efektivigo devas esti rezervita de la nuna fonto, la ammeter, voltímetro, diapozitivoj reóstato, kerna aro de direktoroj.

Uzante Ohm leĝo por fermita cirkvito determinos la interna rezisto de la nuna fonto. Por fari tion, vi devas scii la EMF valoro de la reóstato rezisto.

Kalkulita nuna rezisto formulo en la ekstera parto de la ĉeno povas determini de Ohm Leĝo por subcircuit:

• Mi = U: R,

kie mi - kurento en la ekstera cirkvito, estas mezurata per ammeter; U - tensio sur la ekstera rezistilo.

Por plibonigi la precizecon de mezurado farita de almenaŭ 5 fojojn. Kion ĝi faras? La mezurita dum la eksperimento tensio, rezisto, uzata (pli precize, aktuala) estas uzataj en la sekvo.

Determini la forton electromotriz energifonto, uzu la fakto ke la tensio trans liaj fina stacioj kiam malferma vejno preskaŭ egala al la EMF.

Metante ĉeno de serio-koneksa pilojn, rezistiloj, ammeter ŝlosilo. La fina stacioj de la nuna fonto konekti voltímetro. Desconectar ŝaltilon, forigi lian ateston.

La interna rezisto, kiu formulo devenas de Ohm leĝo por la tuta cirkvito, difini matematikaj ŝtonoj:

• Mi = E: (r + R).
• r = E: mi - U: I.

Mezuroj montras, ke la interna rezisto estas konsiderinde pli malgranda ol la ekstera.

La praktika funkcio de la kuirilaro kaj la baterio havas larĝan aplikon. Innegable ekologian sekurecon de elektraj motoroj povas esti dubo, sed por krei capacious baterio, ergonomia - la problemo de la moderna fiziko. Lia decido kondukos al nova rondo de disvolviĝo de automotriz teknologio.

Kompakta, malpeza, alta-kapacito pilojn ankaŭ estas esencaj en porteblaj elektronikaj aparatoj. provizo de energio uzita en ili estas rekte konektita kun la funkciado de la produkto.