Эрчим хүчний дотоод эсэргүүцэл. Эсэргүүцэл - томъёо

дамжуулагчийн цахилгаан одоогийн аялал жуулчлалын чиглэлд чөлөөтэй ирж тоосонцор цэнэгтэй цахилгаан талбар шалтгааны нөлөөгөөр үүсдэг. ноцтой асуудал - нь ширхэгийн гүйдэл бий болгох. XVIII зууны эцэс хүртэл хүн төрөлхтний хүч батлагдсан даалгавар - нь удаан хугацааны туршид ижил төлөвт талбайн бололцоонд зөрүүг хадгалж болно төхөөрөмжийг бий болгох хэрэгтэй.

эхний оролдлого

"Цахилгаан эрчим хүч хэмнэх" гэсэн анхны оролдлого нь түүний судалгаа, ашиглалт Нидерландад хийсэн цаашдын. Германы Ewald Юрген фон Kleist болон Leiden хот дахь тэдний судалгаа хийсэн Голландын Питер ван Musschenbroek, дэлхийн хамгийн анхны конденсатор, хожим нь "Leyden чичиргээн" гэж нэрлэдэг бий болгосон байна.

цахилгаан цэнэг хуримтлуулж, аль хэдийн механик үрэлтийн эзэмшиж байна. тодорхой, шударга богино, хугацааны интервал нь дамжуулагчийн чадах дамжуулан ялгадас ашиглана.

цахилгаан зэрэг зэрэг түр зуурын бодисын хүний оюун ухаан, ялалт, хувьсгалч хүн байв.

Харамсалтай нь, урсах (цахилгаан гүйдэл үйлдвэрлэсэн конденсатор) бий болгох ингэснээр богино үргэлжилсэн шууд гүйдэл чадсангүй. Үүнээс гадна, конденсатор өгсөн хүчдэлийн аажмаар буурч, тасралтгүй гүйдэл хүлээн авах ямар ч боломж орхидог юм.

Бид өөр арга замыг хайж олоход хүрсэн юм.

эхний эх үүсвэр

"Амьтан цахилгаан" -ийн судалгааны Италийн Galvani туршилт байгаль хүчний байгалийн эх үүсвэрийг олохын тулд эх оролдлого байсан юм. металл дэгээ төмөр сараалж дээр бэлтгэсэн мэлхийн хөл Өргөгдсөн тэр мэдрэлийн төгсгөлд шинж хариу анхаарлыг татаж эхэлсэн байна.

Алессандро Вольта - Гэсэн хэдий ч, дүгнэлт Galvani өөр Италийн няцаасан. мал организмын эрчим хүч бий болгох боломжийн хажуугаар ихэд сонирхож, энэ мэлхий нь туршилт цуврал хийсэн. Гэвч дүгнэлт түүний өмнөх таамаглалыг бүрэн эсрэг байсан юм.

Вольт амьд организм цахилгаан эмнэлгээс гарах цорын ганц үзүүлэлт гэж тэмдэглэсэн байна. Үед одоогийн хөл булчин гэрээ, боломжит ялгааг харуулж байна. цахилгаан талбайн эх үүсвэр нь ялгаатай металл холбоо барих болсон. цааш гадна тэд химийн элементийн хэд хэдэн, илүү их үр нөлөө юм.

Өөр металлын хавтан хугацаа шаардагдах боломжит ялгаа нь урт удаан хугацаанд бий болгох, электролитийн уусмал шингээсэн цаасан дээр дискний зохион байгуулалт нь тавив. Мөн энэ нь бага (1.1 V) байсан ч, харин цахилгаан гүйдэл удаан хугацаанд судалж байж болох юм. Хамгийн гол нь хүчдэлийн урт тогтмол хадгалагдаж байсан юм.

Юу болж байна

Яагаад "электрохимийн эс" хэмээх эх үүсвэр, энэ нөлөө гэж нэрлэдэг вэ?

тусгаарлагчийг байрлуулсан хоёр металл электрод, өөр өөр үүрэг гүйцэтгэдэг. Нэг өөр тэднийг хүлээн авч, электрон хүргэж байна. Үйл явц редокс урвал эерэг эх үүсвэр терминал маягаар тэмдэглэсэн нэг нь электрод, сөрөг ав гэж нэрлэдэг бөгөөд хоёр дахь нь буруутай электроны илүүдэл, хүргэдэг.

хамгийн энгийн гальваник эсийн исэлдэх урвал, нэг электрод дээр гарч нөхөн сэргэх - бусад байна. электронууд хэлхээний гадаад хэсэг нь электрод дээр бууна. электролит ионы эх үүсвэр дотор гүйдлийн нь удирдаач байдаг. эсэргүүцэл хүч үйл явцын хугацаагаар хүргэсэн.

Зэс-Цайр элемент

Ашиг сонирхлын электрохимийн эсийн үйл ажиллагааны зарчим нь зэс, цайр, гальваник эсийн үйл ажиллагааны эрчим хүчний цайр, зэсийн сульфат эсрэг явдаг жишээг авч үзэх. Зэсийн хавтан Энэ нь эх үүсвэр нь уусмалд байрлуулна зэсийн сульфат, цайрын электрод нь цайрын сульфат уусмалд дүрж байна. шийдэл нь холих зайлсхийхийн тулд сүвэрхэг Бичигт хуваасан, гэхдээ заавал сэтгэл догдлом биш байсан.

хэлхээний хаалттай байгаа бол, цайр гадаргуу давхарга исэлдсэн байна. ионууд болон хувирсан цайрын атом шингэн нь харилцан үйлчлэлийн явцад шийдэл гарч ирдэг. электрод дээр үүсэх гүйдэл оролцож болох, электронууд гаргасан байна.

зэс электрод дээр авах, электрон бууруулах урвалд оролцдог. Зэсийн ион гадаргуу давхарга руу шийдэл нөхөн сэргээх үйл явцад ирэх эхлэн тэд зэсийн тавган дээр хадгалуулсан зэс атом руу хөрвүүлнэ.

юу болж байгааг дүгнэх: эсийн үйл явц нь үйл ажиллагааны гинжин гадна хэсгийн исэлдүүлэгч нь шилжилтийн электрон бууруулах дагалдаж байна. Урвал хоёр электродын үед тохиолддог. эх үүсвэр дотор ион гүйдэл урсдаг.

ашиглалтын нарийн төвөгтэй

Зарчмын хувьд, боломжтой редокс урвал ямар ч зай ашиглаж болно. Харин техникийн элементийн үнэт цаасны үйл ажиллагаа явуулж байгаа тийм их биш чадвартай бодис. Түүнээс гадна, олон урвал үнэтэй материал зардал шаарддаг.

Орчин үеийн зай нь энгийн бүтэцтэй байдаг. Зай хэрэг - Хоёр электрод савыг дүүргэсэн нэг нь электролит байрлуулсан байна. Ийм загвар нь онцлог бүтэц хялбаршуулах, зай үнийг бууруулна.

Аливаа электрохимийн эсийн шууд гүйдэл бий болгох боломжтой юм.

нэгж нь удаан хугацааны турш үйл ажиллагаагаа явуулдаг тул тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл, бүх ион зэрэг электрод дээр эргэж зөвшөөрдөггүй. Химийн урвал эцэст нь дуусгавар элемент чөлөөлөгдсөн, ион гаргаж байна.

дотоод эсэргүүцэл эрчим хүчний хангамж чухал юм.

эсэргүүцэл нь бага зэрэг

цахилгаан гүйдэл, ямар ч эргэлзээгүй, ашиглах шинэ шатанд гаргах шинжлэх ухаан, технологийн дэвшил авчирсан, түүнд маш том түлхэц өгсөн юм. Гэвч одоогийн урсгалын эсэргүүцлийн хүч ийм хөгжлийн замаар авдаг.

Нэг талаас, цахилгаан гүйдэл, гэр, технологийн ашигласан үнэлж баршгүй шинж чанартай өөр дээр - нь ихээхэн эсэргүүцэл байдаг. байгалийн шинжлэх ухаан гэх мэт физикийн эдгээр нөхцөл байдалд уялдуулах, тэнцвэрийг оролдож байна.

Одоогийн эсэргүүцэл нь тэд хөдөлж байгаа нь бодис нь цахилгаан цэнэгтэй бөөмсийн харилцан үүсдэг. хэвийн температур нөхцөлд энэ үйл явцыг гаргах, энэ нь боломжгүй юм.

эсэргүүцэл

дотоод эсэргүүцэл одоогийн эх үүсвэр болон хэлхээний гадаад хэсэгт эсэргүүцэл нь хэд хэдэн өөр өөр шинж чанартай байдаг ч нэгэн адил эдгээр үйл явцад цэнэг хөдөлж өөр онооны үйл ажиллагаа юм.

нь эсэргүүцэл геометрийн параметр, материалын химийн шинж чанараас хамаарна, электрод болон электролит чанар, түүнчлэн гадаад хэлхээний ширхэг: ажил нь өөрөө цорын ганц эх үүсвэр нь шинж чанар, түүний агуулга хамаарна. Жишээ нь, металл утас эсэргүүцэл түүний урт нь нэмэгдэж, нэмэлт огтлолын талбай нь буурдаг. асуудлыг шийдвэрлэх онд физикийн эсэргүүцлийг багасгахын тулд хэрхэн төрөлжсөн материалыг ашиглахыг зөвлөж байна.

одоогийн Жобс

хуваарилсан Дамжуулагчийн Joule хуулийн дагуу дулааны хэмжээ нь эсэргүүцлийн пропорциональ байна. Дулаан Q тоо хэмжээ _EXT илэрхийлэхэд _бол. Одоогийн хүч чадал би урсгалын цаг хугацааны т, бид авах:

• Q _EXT. = Би ^{2 ·} R · т,

Энд R - эрчим хүчний дотоод эсэргүүцэл.

аль аль нь гадаад, дотоод эд анги гэх мэт бүх хэлхээний онд томъёо юм, дулааны нийт хэмжээ нь онцолсон байна:

• Q _нийт = I ^{2 ·} R · т + I ^{2 ·} R · T = I ^{2 ·} (R + R) · т,

Энэ нь физик эсэргүүцэл тэмдэглэсэн гэж нэрлэдэг: гадаад хэлхээний (эх сурвалж бусад бүх элемент) Р. нь эсэргүүцэл байна

бүрэн гинжин нь ом хууль

гадна хүчний ажлыг нь одоогийн эх үүсвэр болгох гэж үзэж байна. Түүний-аас дээш магнитудын чиглэлээр тээврээр эрхэлсэн болон цахилгаан хөдөлгөгч хүч нь эх үүсвэр бүтээгдэхүүний тэнцүү байна:

• Q · E = I ² · (R + R) · т.

төлбөр нь тохиолдох үед одоогийн бат бүтээгдэхүүний тэнцүү байна гэдгийг ухаарч, бид:

• E = Би · (R + R).

шалтгаан-үр дагаврын харилцаа дагуу ом хууль өгсөн байна:

• I = E (R + R).

Одоогийн хүч хаалттай хэлхээний EMF эрчим хүчний эх үүсвэр шууд пропорциональ болон нийт (нийт) хэлхээний эсэргүүцлийг урвуу хамааралтай байна.

Энэ загварт тулгуурлан дотоод эсэргүүцэл, одоогийн эх үүсвэрийг тодорхойлох боломжтой юм.

урсах эх үүсвэр багтаамж

эх үүсвэр болон үндсэн шинж чанар цэнэглэх хүчин чадалтай оруулж болно. Тодорхой нөхцөлд үйл ажиллагаа явуулж байх үед урсах гүйдэл шалтгаалан цахилгаан эрчим хүчний хамгийн их тоо хэмжээ авсан байна.

хамгийн тохиромжтой тохиолдолд, тодорхой ойролцоо хийж байгаа үед, урсах хүчин чадал нь тогтмол гэж үзэж болно.

Жишээ нь, стандарт зай 1.5 V потенциалын ялгавар 0.5 Ah нь урсах хүчин чадалтай юм. урсах урсгал нь 100 мА бол, дараа нь 5 цагийн турш ажиллана.

зай цэнэглэх арга

зай үйл ажиллагаа нь биелүүлэхэд хүргэдэг. Recovery зай бага элементүүдийг цэнэглэх нь эрчим хүчний үнэ цэнийг эх үүсвэр саванд нэг хүрэхгүй арав дахь нь одоогийн хийгддэг.

Дараах цэнэглэж арга:

• нь урьдчилан тодорхойлсон цаг (цаг 16 0.1 одоогийн зай багтаамж) нь тогтмол гүйдлийн ашиглах;
• нь урьдчилан тодорхойлсон үнэ потенциалын ялгавар нь цэнэглэх гүйдэл бууруулах;
• тэгш бус гүйдэл ашиглах;
• цэнэглэж, цэнэггүй богино импульсийн дараалан хэрэглэх бөгөөд эхний хоёр дахь илүү байдаг.

практик ажил

Санал болгож буй ажил: эх үүсвэр нь одоогийн болон EMF дотоод эсэргүүцлийг тодорхойлох.

түүнийг хэрэгжүүлэх нь одоогийн эх үүсвэр нь ammeter, вольтметр, слайд rheostat, дамжуулагч нэг гол багц хуулиар хамгаалагдсан байх ёстой.

Ашиглах хаалттай хэлхээний ом хуулийг одоогийн эх үүсвэр нь дотоод эсэргүүцэл тодорхойлох болно. Үүнийг хийхийн тулд та rheostat эсэргүүцэл EMF үнэ цэнийг мэддэг байх ёстой.

гинжин гадна хэсэгт тооцож одоогийн эсэргүүцэл томъёо subcircuit нь ом-ын тухай хуульд тодорхойлж болно:

• I = U: R,

Би хаана - гадаад хэлхээний одоогийн нь ammeter хэмжиж байна; U - гадаад эсэргүүцэл дээр хүчдэл.

5-аас доошгүй удаа хийсэн хэмжилтийн нарийвчлалыг сайжруулах. Энэ нь юу хийдэг вэ? туршилт хүчдэл, эсэргүүцэл үед хэмжсэн, одоо байгаа (илүү нарийн, одоогийн) цаашид ашиглаж байна.

цахилгаан хөдөлгөгч хүч эрчим хүчний эх үүсвэрийг тодорхойлох, баримт ашиглах нь түүний хавчаар дахь хүчдэл үед EMF бараг тэнцүү нээлттэй венийн.

цуврал холбогдсон зай, резистор, ammeter түлхүүр нь гинжин тавих. Одоогийн эх үүсвэр терминал нь вольтметр холбоно. шилжих салгаж, гэрчлэлээ устгаж болно.

дотоод эсэргүүцэл, томъёо нийт хэлхээний ом-ын хууль гарсан байдаг, математикийн тооцоо тодорхойлох:

• I = E (R + R).
• R = E: I - У: I.

Хэмжилт дотоод эсэргүүцэл гадна харьцуулахад нэлээд бага байна гэдгийг харуулж байна.

зай, зай нь практик үйл ажиллагаа нь өргөн програм байдаг. цахилгаан мотор нь үгүйсгэх аргагүй экологийн аюулгүй байдал нь ямар ч эргэлзээгүй байж болох юм, гэхдээ capacious зай, нөхцлийг сайжруулах бий болгох - орчин үеийн физикийн асуудал. Уг шийдвэр нь автомашины технологийн хөгжлийн шинэ шатанд хүргэх болно.

Авсаархан, хөнгөн, өндөр хүчин чадалтай зай нь мөн гар электрон төхөөрөмжүүдийн чухал юм. Тэдний ашигласан эрчим хүчний хангамж нь шууд бүтээгдэхүүний үйл ажиллагаатай холбоотой байна.