Sisäinen vastus virtalähteen. Vastus - on kaava

Sähkövirran johtimen tapahtuu vaikutuksen alaisena sähkökentän syitä varautuneita hiukkasia, jotka ovat irrallaan kulkusuuntaan. Luominen hiukkanen nykyinen - vakava ongelma. Rakentaa laite, joka ylläpitää eroa potentiaalit kentän samassa tilassa pitkään - tehtävä, joka osoittautui voima ihmiskunnan loppuun XVIII vuosisadalla.

Ensimmäiset yritykset

Ensimmäiset yritykset "säästää sähköä" edelleen hänen tutkimusta ja käyttöä tehtiin Hollannissa. Saksan Ewald Jurgen von Kleist ja hollantilainen Pieter van Musschenbroek jotka suorittivat tutkimuksen kaupungin Leidenin loi maailman ensimmäinen kondensaattori, myöhemmin nimeltään "Leidenin pullo".

Kertyminen sähkövaraus on jo hallussa mekaanista kitkaa. Käytä purkaus johtimen voisi tietyn, suhteellisen lyhyen aikavälin aikana.

Voitto ihmisälyn tällaisten tilapäisten ainetta, kuten sähkö, oli vallankumouksellinen.

Valitettavasti vastuuvapauden (sähkövirta tuotetaan kondensaattori) kesti niin lyhyt, että luodaan tasavirtaa voinut. Lisäksi jännite antaa kondensaattorin vähitellen pienenee, mikä ei jätä mahdollisuus saada jatkuva virta.

Meidän oli löydettävä toinen tie.

Ensimmäinen lähde

Italian Galvani kokeita tutkimus "eläinten sähköä" oli alkuperäinen yritys löytää luonnollisen voimanlähde luonnossa. Roikkuvat jalat valmis sammakko metallikoukut rauta arina, hän kiinnitti huomiota ominaisvasteen hermopäätteitä.

Kuitenkin johtopäätökset Galvani kiisti toinen italialainen - Alessandro Volta. Kiehtoi mahdollisuus tuottaa sähköä eläinorganismit, se suoritettiin sarja kokeita sammakot. Mutta johtopäätös oli täydellinen vastakohta hänen aikaisemmat hypoteeseja.

Volttia on huomattava, että elävä organismi on vain osoitus sähköinen purkaus. Kun nykyinen jalkojen lihakset supistuvat, osoittaa mahdollinen ero. Lähde sähkökentän kytketty erilaisia metalli-kontakti. Kauemmas toisistaan ne ovat useita alkuaineita, sitä suurempi vaikutus.

Levyt erilaisten metallien noudattaen paperi imeytetty elektrolyyttiliuoksen kanssa, luo pitkän aikaa tarvitaan potentiaaliero. Ja vaikka se oli alhainen (1,1 V), mutta sähkövirta voitaisiin tutkia pitkään. Tärkeintä on, että jännite pidettiin vakiona niin kauan.

Mitä tapahtuu

Miksi lähteet, nimeltään "sähkökemialliset solut", kutsui tätä?

Kaksi metallista elektrodit sijoitetaan eristimen, eri rooleissa. Yksi toimittaa elektroneja, toinen saa ne. Menetelmä hapetus johtaa ylimäärin elektronien yksi elektrodi, jota kutsutaan negatiivinen napa, ja toinen vika, kutsuttuna lähteen positiivisen navan.

Kaikkein yksinkertainen galvaaninen kenno tapahtuvat hapetus yksi elektrodi, korjaavat - toisaalta. Elektronit saapuvat elektrodien ulkoisesta osa piiriä. Elektrolyytti on johtimen virran sisällä ionilähteen. vastus voima johtaa prosessin kesto.

Kupari-sinkki-elementti

Toimintaperiaate sähkökemiallisten kennojen kiinnostavia harkita esimerkiksi kupari-sinkki-galvaaninen kenno toiminta, joka on vastoin energian sinkki ja kupari sulfaatti. Tämä lähde kupari levy sijoitetaan liuokseen, kuparisulfaattia, sinkki elektrodi upotetaan sinkkisulfaattiliuos. Liuokset jaettiin huokoisen pehmusteen sekoittumisen välttämiseksi, mutta ei välttämättä kosketa toisiaan.

Jos piiri on suljettu, pintakerros sinkki hapettuu. Prosessissa vuorovaikutusta sinkin atomien neste muuttui ionit esiintyvät liuoksessa. Elektrodin, elektronit vapautuvat, mikä voi osallistua muodostumiseen nykyinen.

Getting kupari elektrodi, elektronit ovat mukana pelkistysreaktiossa. Liuoksesta pinnalle kerros kupari-ionien saapuvat toipuminen ne muutetaan atomia kuparia kerrostuu kuparilevy.

Yhteenvetona, mitä tapahtuu: prosessitoiminto solun liittyy siirtyminen elektronin pelkistimen hapettimen ulomman osan ketjun. Reaktiot tapahtuvat kahden elektrodin. Sisällä lähde virtaa ionivirran.

monimutkaisuus käyttöä

Periaatteessa mikä tahansa mahdollisista redox-reaktioita voidaan käyttää paristoja. Mutta niistä aineista, joka pystyy toimimaan arvopapereiden teknisiä elementtejä, ei niinkään. Lisäksi monet reaktiot vaativat kalliita ainekustannukset.

Nykyaikaiset akuilla on rakenteeltaan yksinkertainen. Kaksi elektrodia on sijoitettu yhteen elektrolyyttiin astian täyttämiseksi - akun koteloon. Tällaiset ominaisuuksista yksinkertaistaa rakennetta ja alentaa hintaa paristoja.

Mikä tahansa sähkökemiallinen kenno pystyy luomaan tasavirtaa.

DC-vastus ei salli kaikkia ionit samanaikaisesti päälle elektrodit, joten yksikkö toimii pitkään. Kemialliset reaktiot tuottavat ioneja lopulta päättyy elementti poistetaan.

Sisäinen resistanssi virtalähde on tärkeää.

Hieman vastus

Käyttö sähkövirran epäilemättä on tuonut tieteellisen ja teknologisen kehityksen uudelle tasolle, antoi hänelle piristysruiskeen. Mutta vahvuus vastustettava virtaa joutuu tavalla tällaisesta kehityksestä.

Toisaalta, sähkövirta on korvaamaton ominaisuuksia käyttää kotona ja teknologia, toisaalta - on voimakasta vastustusta. Fysiikka tiedettä luonnon yrittää löytää tasapaino, yhdenmukaistaa näissä olosuhteissa.

nykyinen vastus syntyy vuorovaikutus sähköisesti varautuneiden hiukkasten aineen kanssa, johon ne ovat liikkuvia. Sulkea pois tämän prosessin normaaleissa lämpötiloissa, se on mahdotonta.

vastus

Sisäinen vastus virtalähteen ja kestää ulkoisia piirin osia on useita erilaisia luonteeltaan, mutta yhtä näissä prosesseissa on pisteytys toiminta siirtämällä lataus.

Työ itsessään riippuu vain ominaisuuksia lähteen ja sen sisältö: ominaisuudet elektrodien ja elektrolyytin, sekä ulkoisen piirin yksikköä, jonka vastus riippuu geometriset parametrit ja kemialliset ominaisuudet materiaalin. Esimerkiksi, vastus metallilangasta kasvaa sen pituus ja vähenee laajennuksen poikkipinta-ala. Ongelman ratkaisemisessa, miten vähentää vastus fysiikan suosittelee käyttämään erikoistuneita materiaaleja.

nykyisestä työstään

Mukaisesti lain Joule johtimien jaettava määrä lämpöä on verrannollinen vastus. Jos lämmön määrä Q merkitsevät _alanumero , Nykyinen vahvuus I valumisaika t, saamme:

• Q _alanumero = I ^{2 ·} r-t,

jossa r - sisäinen vastus virtalähteen.

Koko piirin, joka sisältää sekä sisäiset ja ulkoiset osat, kokonaismäärä lämpöä on korostettu, kaava, joka on:

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

Se on tunnettu merkitty fysiikan vastus: ulkoinen piiri (kaikki elementit paitsi lähde) on resistanssi R.

Ohmin laki koko ketjulle

Katsovat, että suurin osa työstä ulkopuoliset voimat tekevät virtalähteen. Sen suuruus on yhtä suuri kuin tulo maksu kuljettaa kentälle, ja voiman lähde:

• q · E = ^I2 · (R + R) · t.

ymmärtämättä, että maksu on yhtä suuri kuin tuotteen virran voimakkuuden aikaan sen esiintyminen, meillä on:

• E = I · (r + R).

Mukaisesti syy-seuraussuhteiden Ohmin laki saadaan:

• I = E: (r + R).

Nykyinen vahvuus suljetussa piirissä EMF on suoraan verrannollinen teholähteen ja kääntäen verrannollinen koko (kokonais-) piiri vastus.

Yhteensä tämä kuvio on mahdollista määrittää sisäinen vastus ja virtalähteen.

Vastuuvapauden lähde kapasitanssi

Pääominaisuudet lähteistä ja ne voivat sisältää purkauskapasiteettitiheys. Enimmäismäärä sähköä saadaan toimittaessa tietyin edellytyksin riippuen purkuvirran.

Ideaalitapauksessa, jos tietyt arvioita suoritetaan, vastuuvapauden kapasiteetti voidaan pitää vakiona.

Esimerkiksi, tavallinen akku on 1,5 V jännite-ero on purkukapasiteettia 0,5 Ah. Jos vuoto nykyinen on 100 mA, niin se toimi 5 tuntia.

Menetelmät akkujen lataamiseen

Pariston toiminnan johtaa niiden vastuuvapauden. Elpyminen akun latauksen pienistä elementeistä suoritetaan virralla, jonka teho on pienempi kuin kymmenesosa lähteen astiaan.

Seuraavat lataustavoille:

• käyttö vakiovirralla ennalta määrätyn ajan (noin 16 tuntia 0,1 nykyinen akun kapasiteetti);
• alentamalla latausvirta ennalta määrättyyn arvoon potentiaaliero;
• Käyttämällä epäsymmetristä virrat;
• peräkkäisessä lyhyiden pulssien lataus ja purkaminen, jossa ensimmäinen on suurempi kuin toinen.

käytännön työ

Ehdotettu tehtävä: määrittää sisäinen vastus lähdevirran ja EMF.

Sen täytäntöönpanoa on varattu virtalähde, virtamittari, volttimittari, dia säätövastuksen, keskeinen joukko johtimia.

Käyttäen Ohmin lain suljettu piiri määrittää sisäinen vastus virtalähteen. Voit tehdä tämän, sinun on tiedettävä EMF arvon rheostat vastarintaa.

Lasketaan nykyinen vastus kaava ulko-osan ketjun voidaan määrittää Ohmin lain alapiirin:

• I = U: R,

jossa I - virta ulompi piiri, mitataan ampeerimittari; U - jännite ulkoiseen vastus.

Parantaa mittaustarkkuutta tehty vähintään 5 kertaa. Mitä se tekee? Mitattu kokeen aikana jännite, vastuksen, virran (tarkemmin, nykyinen) käytetään jäljempänä.

Määrittää sähkömotorinen voima virtalähteeseen, käytä sitä, että jännite sen liittimiin, kun avoin suoneen lähes yhtä EMF.

Laittamalla ketjun sarjaan kytketyn paristot, vastukset, ampeerimittari avain. Terminaalit virtalähteen liittää volttimittari. Irrottaminen kytkin, poista todistuksensa.

Sisäinen vastus, joka kaava on johdettu Ohmin lain koko piiri, määrittää matemaattisia laskelmia varten:

• I = E: (r + R).
• r = E: I - U: I.

Mittaukset osoittavat, että sisäinen vastus on huomattavasti pienempi kuin ulompi.

Käytännön toiminta ja akun on laaja soveltaminen. Kiistaton ekologinen turvallisuus sähkömoottoreiden voi olla epäselvyyttä, vaan luoda tilava akku, ergonominen - ongelma modernin fysiikan. Sen päätös johtaa uuden kierroksen kehitystä autotekniikan.

Kompakti, kevyt, suuren kapasiteetin akut ovat myös välttämättömiä elektronisille mobiililaitteille. energian käyttää niitä suoraan kytketty toimintaan tuotteen.