A resistencia interna da fonte de alimentación. Resistencia - a fórmula

A corrente eléctrica no condutor ocorre baixo a influencia dun campo eléctrico causas partículas cargadas procedentes solta na dirección da viaxe. Creando unha corrente de partículas - un problema serio. Para construír un dispositivo que ha manter a diferenza entre os potenciais do campo no mesmo estado por un longo tempo - unha tarefa que se revelou o poder da humanidade ata o final do século XVIII.

Os primeiros intentos

Os primeiros intentos de "aforrar electricidade" para continuar a súa procura e uso foron feitos en Holanda. Alemán Ewald Jurgen von Kleist eo holandés Pieter van Musschenbroek que conduciu a investigación na cidade de Leiden, creou o primeiro capacitor do mundo, máis tarde chamado de "Leyden JAR".

A acumulación de carga eléctrica xa se realiza por fricción mecánica. Use descarga a través do condutor podería, por un certo moi curto intervalo, tempo.

A vitoria da intelixencia humana en tal sustancia efémera, como a electricidade, foi revolucionario.

Desafortunadamente, a descarga (corrente eléctrica capacitor producido) durou tan curto que crear corrente continua non podía. Ademais, a tensión dada polo condensador diminúe gradualmente, o que non deixa calquera oportunidade de recibir corrente continua.

Tivemos que atopar outra forma.

A primeira fonte

experimentos Galvani italianos no estudo da "electricidade animal" foi un intento orixinal para atopar unha fonte natural de enerxía na natureza. Colgado pernas de sapo preparado na reixa de ferro de metal ganchos, chamou a atención sobre a resposta característica das terminacións nerviosas.

Con todo, as conclusións Galvani refutada outro italiano - Alessandro Volta. Intrigado coa posibilidade de xeración de electricidade a partir de organismos animais, é conducida unha serie de experiencias con ras. Pero a conclusión era o completo oposto das súas hipóteses anteriores.

Voltios que un organismo vivo é só un indicador de descarga eléctrica. Cando o actual contrato pernas músculos, indicando a diferenza de potencial. A fonte do campo eléctrico virou contacto metálico diferente. Canto máis distantes están en un número de elementos químicos, maior o efecto.

Os sinais de metais diferentes previsto discos de papel impregnados coa solución de electrólito, a creación dun longo período de tempo necesario diferenza de potencial. E aínda que foi baixa (1,1 V), pero a corrente eléctrica pode ser estudado por un longo tempo. A principal cousa é que a tensión foi mantida constante mentres.

O que está pasando

Por que nas fontes, chamadas "células eletroquímicas", chamados este efecto?

Dous eléctrodos metálicos colocados no illante, desempeñan papeis diferentes. Unha entrega electróns, o outro recibilos. reacción redox proceso conduce a un exceso de electróns no un electrodo, o que se chama un polo negativo, ea segunda falla, denotado como un terminal de fonte positivo.

Nas reaccións de oxidación célula galvánica máis simple que ocorre a un electrodo, restaurador - por outro. Os electróns chegar nos electrodos desde a parte exterior do circuíto. O electrólito é un condutor de corrente no interior da fonte de ións. forza de resistencia conducido pola duración do proceso.

elemento de cobre-cinco

O principio de funcionamento das células electroquímicas de interese para considerar o exemplo dunha acción célula galvánica de cobre-cinco, que vai de encontro a enerxía de zinc e sulfato de cobre. Esta fonte de placa de cobre e colocar nunha solución de sulfato de cobre, un electrodo de cinc é inmerso nunha solución de sulfato de cinc. As solucións foron divididas almofada porosa para evitar a mestura, pero non necesariamente tocar.

Se o circuíto é pechado, a capa superficial de cinc é oxidado. No proceso de interacción cos átomos de zinc líquido transformado ións de aparecer na solución. No electrodo, os electróns son liberados, o que pode tomar parte na formación da cadea.

Obtención no electrodo de cobre, os electróns están implicados na reacción de redución. Desde solución sobre a capa de superficie de ións de cobre chegar no proceso de recuperación que son convertidos en átomos de cobre depositado sobre a placa de cobre.

Resumir o que pasa: a operación do proceso da célula é acompañada pola transición redutor de electróns para oxidante da parte exterior da cadea. As reaccións teñen lugar nas dúas electrodos. Dentro fonte flúe corrente de ións.

a complexidade de uso

En principio, calquera das posibles reaccións redox pode ser usado en baterías. Pero as substancias capaces de operar en títulos de elementos técnicos, non tanto. Ademais, moitas reaccións requiren custos de materiais caros.

baterías modernas teñen unha estrutura simple. Dous electrodos colócanse nun electrólito Recheo do depósito - unha caixa de batería. Tales características de deseño simplificar a estrutura e reducir o prezo das baterías.

Calquera célula electroquímica é capaz de crear unha corrente continua.

resistencia DC non permite que todos os ións simultaneamente conectar os electrodos, para que a unidade opera por un longo tempo. As reaccións químicas, finalmente, producir ións elemento terminada e descargarse.

A resistencia interna da fonte de alimentación é importante.

Un pouco de resistencia

O uso de corrente eléctrica, sen dúbida, trouxo progreso científico e tecnolóxico a un novo nivel, lle deu un enorme impulso. Pero a forza da resistencia ao fluxo de corrente queda no camiño de un tal desenvolvemento.

Por unha banda, a corrente eléctrica ten propiedades valiosas utilizados na casa e Tecnoloxía, por outra - hai unha resistencia considerable. Física como unha ciencia da natureza está intentando atopar un equilibrio, harmonizar estas circunstancias.

resistencia á corrente resulta da interacción de partículas electricamente cargadas con unha substancia para a que están en movemento. Eliminar este proceso en condicións normais de temperatura, é imposible.

resistencia

A resistencia interna fonte de corrente ea resistencia ás partes externas do circuíto ten varios tipos diferentes, pero igualmente nestes procesos é a operación de puntuación por carga en movemento.

O propio traballo depende só das propiedades da fonte e do seu contido: calidades de electrodos e de electrólito, así como ás unidades de circuíto externo, a resistencia dos cales depende dos parámetros xeométricos e as propiedades químicas do material. Por exemplo, a resistencia do fío de metal aumenta o seu longo e diminúe coa distancia da área seccional. Na resolución do problema, como reducir a resistencia de Física recomenda o uso de materiais especializados.

Jobs actuais

Segundo a lei de Joule, en condutores alocados cantidade de calor é proporcional á resistencia. Se a cantidade de calor Q denotar _ext. , A forza actual I, un tempo de evacuación t, obtemos:

• _{ext Q.} = I ^{2 ·} R @ t,

onde R - a resistencia interna da fonte de alimentación.

En todo o circuíto incluíndo ambas partes interna e externa, a cantidade total de calor é resaltado, cuxa fórmula é:

• _Total Q = I ^{2 ·} R @ t + I ^{2 ·} R t = · I ^{2 ·} (R + R) · t,

Sabe-se como se indica na resistencia física: circuíto externo (todos os elementos, agás a fonte) ten unha resistencia de R.

A lei de Ohm para a cadea completa

Considero que a maioría do traballo en forzas externas fan a fonte de corrente. A súa magnitude é igual ao produto da carga transportada polo campo, e fonte de forza electromotriz:

• Q · E = I ² · (R + R) · t.

entendendo que a carga é igual ao produto da forza actual no momento da súa aparición, temos:

• E = I · (R + R).

Segundo as relacións de causa e efecto a lei de Ohm é dada por:

• I = E: (R R).

A intensidade de corrente no circuíto pechado EMF é directamente proporcional á fonte de alimentación e inversamente proporcional á (total) a resistencia do circuíto mundial.

Con base neste nivel, é posible determinar a resistencia interna ea fonte de corrente.

A capacidade fonte de descarga

As principais características das fontes e poden incluír capacidade de descarga. A cantidade máxima de electricidade obtida cando se opera en certas condicións, dependendo da corrente de descarga.

No caso ideal, cando certas aproximacións son realizadas, a capacidade de descarga pode ser considerada constante.

Por exemplo, a pila estándar é de 1,5 V diferenza de potencial ten unha capacidade de descarga de 0,5 Ah. A cadea de descarga é de 100 mA, entón está operado durante 5 horas.

Métodos para cargar baterías

Funcionamento da batería leva á súa descarga. batería de recuperación de carga pequenos elementos se realiza cunha corrente cuxo valor de enerxía é inferior a un décimo do contedor de letra.

Os seguintes métodos de carga:

• o uso dunha corrente constante durante un tempo predeterminado (preto de 16 horas de 0,1 a capacidade da batería de corrente);
• diminuíndo a cadea de carga a un valor predeterminado a diferenza de potencial;
• Use cadeas asimétricas;
• aplicación sucesiva de pulsos curtos de carga e descarga, en que o primeiro é maior que o segundo.

traballo práctico

tarefa proposta: determinar a resistencia interna da fonte de corrente e EMF.

Para a súa posta en marcha hai que reservado a fonte de corrente, un amperímetro, voltímetro, rheostat foto, un conxunto de claves de condutores.

Usando a lei de Ohm para un circuíto pechado pode determinar a resistencia interna da fonte de corrente. Para iso, ten que saber o valor EMF da resistencia rheostat.

Calculado fórmula resistencia de corrente na parte exterior da cadea pode ser determinado a partir da lei de Ohm para subcircuito:

• I = U R,

onde I - corrente no circuíto exterior, mídese por un amperímetro; U - tensión no resistor externo.

Para mellorar a precisión da medida feita por polo menos 5 veces. O que fai? A medida durante a experiencia de tensión, a resistencia, a cadea (máis precisamente, de corrente) utilízanse aquí en diante.

Para determinar a fonte de alimentación forza electromotriz, use o feito de que a tensión nos seus terminais cando vea aberta case igual ao EMF.

Poñendo unha cadea de baterías ligadas en serie, resistencias, clave amperímetro. Os terminais da fonte de corrente conectar un voltímetro. Seccionador, elimina o seu testemuño.

A resistencia interna, que deriva de fórmula lei de Ohm para o total do circuíto, definir cálculos matemáticos:

• I = E: (R R).
• r = E: I - U: I.

As medicións mostran que a resistencia interna é considerablemente menor que o exterior.

A función práctica da batería ea batería ten unha ampla aplicación. seguridade ecolóxica innegable de motores eléctricos pode haber dúbida, pero para crear unha batería espazos e Ergonomía - o problema da física moderna. A súa decisión levará a unha nova rolda de desenvolvemento de tecnoloxía automotiva.

Compacto, lixeiro, baterías de alta capacidade tamén son esenciais en dispositivos electrónicos móbiles. subministración de enerxía usada en están directamente relacionados co funcionamento do produto.