Ir-reżistenza interna tal-provvista ta 'enerġija. Reżistenza - il-formola

Il-kurrent elettriku fil-konduttur iseħħ taħt l-influwenza ta 'kawżi ta' kamp elettriku partiċelli ċċarġjati li ġejjin maħlula fid-direzzjoni tal-vjaġġ. Ħolqien ta 'partiċelli kurrenti - problema serja. Biex tibni mezz li se żżomm id-differenza bejn il-potenzjal tal-qasam fl-istess stat għal żmien twil - kompitu li ġie ppruvat il-qawwa tal-umanità sa l-aħħar tas-seklu XVIII.

L-ewwel tentattivi

L-ewwel tentattivi biex "jiffrankaw l-elettriku" biex ikomplu r-riċerka u l-użu tiegħu saru fl-Olanda. Ġermaniż Ewald Jurgen von Kleist u l-Olandiż Pieter van Musschenbroek li wettqu riċerka tagħhom fil-belt ta 'Leiden, maħluqa ewwel kapaċitatur tad-dinja, aktar tard imsejjaħ "vażett Leyden".

Akkumulazzjoni ta 'ċarġ elettriku diġà miżmuma minn frizzjoni mekkanika. Uża kwittanza permezz tal-konduttur jista għal ċertu, pjuttost qasir, intervall ta 'ħin.

Il-rebħa ta 'intelliġenza tal-bniedem fuq tali sustanza effimeru, bħall-elettriku, kien rivoluzzjonarju.

Sfortunatament, il-kwittanza (kurrent elettriku kapaċitatur prodott) dam tant qasir li joħolqu kurrent dirett ma setax. Barra minn hekk, il-vultaġġ mogħti mill-kapaċitatur tonqos gradwalment, li tħalli l-ebda opportunità li jirċievu kurrent kontinwu.

Kellna biex isibu triqthom ieħor.

L-ewwel sors

esperimenti Galvani Taljani-istudju ta ' "elettriku mill-annimali" kien tentattiv oriġinali li jinstab sors naturali ta' enerġija fin-natura. Mdendlin saqajn Żrinġ ppreparati fuq gradilja tal-ħadid tal-metall ganċijiet, huwa ġibed l-attenzjoni għar-rispons karatteristika tal-truf tan-nervituri.

Madankollu, il-konklużjonijiet Galvani miċħudha ieħor Taljan - Alessandro Volta. Intrigued mill-possibbiltà ta 'ġenerazzjoni tal-elettriku minn organiżmi annimali, wettqet sensiela ta' esperimenti ma 'żrinġijiet. Iżda l-konklużjoni kienet l-oppost kompluta ta 'ipoteżi preċedenti tiegħu.

Volts huwa nnutat li l-organiżmu ħaj huwa biss indikatur ta 'kwittanza elettrika. Meta l-kurrent kuntratt muskoli saqajn, li tindika d-differenza potenzjali. Is-sors tal-kamp elettriku daru kuntatt metall differenti. Il mbegħdin minn xulxin huma f'għadd ta 'elementi kimiċi, l-akbar l-effett.

Il-pjanċi ta 'metalli differenti stabbiliti diski karta mimli bis-soluzzjoni elettrolit, ħolqien ta' perjodu twil ta 'żmien meħtieġ differenza potenzjali. U anki jekk kien baxx (1.1 V), iżda l-kurrent elettriku tista 'tiġi studjata għal żmien twil. Il-ħaġa prinċipali hija li l-vultaġġ kienet tinżamm kostanti sakemm.

Dak li qed jiġri

Għaliex fis-sorsi, imsejħa "ċelloli elettrokimiċi", imsejħa f'dan is-sens?

Żewġ elettrodi tal-metall mqiegħda fil-iżolatur, għandhom rwoli differenti. Wieħed tagħti elettroni, l-ieħor jirċevihom. Reazzjoni proċess redox twassal għal eċċess ta 'elettroni fil elettrodu wieħed, li tissejjaħ arblu negattiva, u t-tieni tort, indikati bħala terminal sors pożittiv.

Fl-aktar reazzjonijiet sempliċi ossidazzjoni phone galvanika jseħħu fil elettrodu wieħed, ristorattivi - fuq l-oħra. L-elettroni jaslu fil-elettrodi mill-parti esterna tal-ċirkwit. L-elettrolit huwa konduttur ta 'kurrent ġewwa l-b'sors joniku. forza ta 'reżistenza immexxija mill-tul tal-proċess.

Element ram-żingu

Il-prinċipju ta 'operazzjoni ta' ċelloli elettrokimiku ta 'interess li tikkunsidra l-eżempju ta' azzjoni ċellula galvanika ram-żingu li jmur kontra żingu enerġija u sulfat tar-ram. Dan is-sors tal-pjanċa tar-ram jitqiegħed f'soluzzjoni ta sulfat tar-ram, elettrodu żingu hija mgħaddsa f'soluzzjoni sulfat taż-żingu. Is-soluzzjonijiet kienu maqsuma kuxxinett poruż biex jevitaw it-taħlit, iżda mhux neċessarjament jmissux.

Jekk il-ċirkwit hu magħluq, il-saff tal-wiċċ ta 'żingu huwa ossidizzat. Fil-proċess ta 'interazzjoni ma' atomi taż-żingu likwidu jiddawwar ions jidhirx fis-soluzzjoni. Fuq l-elettrodu, elettroni huma rilaxxati, li jista 'jieħu sehem fil-formazzjoni kurrenti.

Jkollna fuq l-elettrodu tar-ram, l-elettroni huma involuti fir-reazzjoni tnaqqis. Minn soluzzjoni fuq il-saff tal-wiċċ ta 'joni tar-ram jaslu fil-proċess ta' rkupru huma maqluba atomi ta 'ram depożitati fuq il-pjanċa tar-ram.

Tqassar dak li qed jiġri: l-operazzjoni proċess taċ-ċellula hija akkumpanjata minn transizzjoni elettroni reductant għall ossidant tal-parti ta 'barra tal-katina. Ir-reazzjonijiet iseħħu fiż-żewġ elettrodi. Ġewwa sors flussi jone kurrenti.

kumplessità ta 'użu

Fil-prinċipju, kwalunkwe reazzjonijiet redox possibbli jistgħu jintużaw fil-batteriji. Iżda s-sustanzi kapaċi li joperaw fit-titoli ta 'elementi tekniċi, mhux tant. Barra minn hekk, ir-reazzjonijiet ħafna jeħtieġu spejjeż materjali għaljin.

batteriji moderni għandhom struttura sempliċi. Żewġ elettrodi huma mqiegħda elettroliti wieħed mili tal-bastiment - każ batterija. Dawk il-karatteristiċi tad-disinn tissimplifika l-istruttura u jitnaqqas il-prezz tal-batteriji.

Kull ċellula elettrokimiku huwa kapaċi toħloq kurrent dirett.

reżistenza DC ma tippermettix l-jonji simultanjament jduru fuq l-elettrodi, hekk l-unità topera għal żmien twil. reazzjonijiet kimiċi jipproduċu joni element terminat eventwalment tkun mormija.

Ir-reżistenza interna tal -provvista ta 'enerġija huwa importanti.

Ftit ftit ta 'reżistenza

L-użu ta 'kurrent elettriku, l-ebda dubju, wasslet għal progress xjentifiku u teknoloġiku għal livell ġdid, tah spinta enormi. Iżda l-qawwa tar-reżistenza għall-fluss attwali gets fil-mod ta 'żvilupp bħal dan.

Min-naħa waħda, l-kurrent elettriku għandu proprjetajiet imprezzabbli użati fid-dar u t-Teknoloġija, fuq l-oħra - hemm reżistenza konsiderevoli. Fiżika bħala xjenza ta 'natura qed tipprova toħloq bilanċ, biex jarmonizza dawn iċ-ċirkostanzi.

resistenza kurrentilivell tirriżulta mill-interazzjoni ta 'partiċelli ċċarġjati elettriku b'sustanza li magħhom huma jiċċaqilqu. Eskludi dan il-proċess f'kondizzjonijiet normali ta 'temperatura, huwa impossibbli.

reżistenza

Ir-reżistenza interna sors kurrenti u r-reżistenza għal partijiet esterni tal-ċirkwit jkollhom diversi natura differenti, iżda ugwalment f'dawn il-proċessi huwa l-operazzjoni punteġġ billi jiċċaqilqu ħlas.

-Xogħol innifsu tiddependi biss fuq il-proprjetajiet tas-sors u kontenut tagħha: kwalitajiet ta 'elettrodi u elettroliti, kif ukoll għall-unitajiet circuit esterni, ir-reżistenza tagħhom jiddependi fuq il-parametri ġeometriċi u l-proprjetajiet kimiċi tal-materjal. Per eżempju, ir-reżistenza tal-wajer ta 'metall żidiet b'tul tagħha u jonqos b'estensjoni żona sezzjonali. Sabiex issolvi l-problema, kif tnaqqas ir-reżistenza tal-Fiżika jirrakkomanda l-użu ta 'materjali speċjalizzati.

Impjiegi kurrenti

Skond il-liġi ta 'Joule f'materjali kondutturi allokati ammont ta' sħana huwa proporzjonali għall-reżistenza. Jekk il-kwantità ta 'Q sħana jindikaw _ext. , Il-qawwa attwali I, flow time t, nikbru:

• _{ext Q.} = I ^{2 ·} r · t,

fejn r - ir-reżistenza interna tal-provvista ta 'enerġija.

Fiċ-ċirkwit kollu inkluż żewġ partijiet interni u esterni, l-ammont totali ta 'sħana huwa enfasizzat, il-formula tagħhom huwa:

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

Hija magħrufa bħala murija fir-reżistenza fiżika: ċirkwit estern (elementi kollha ħlief is-sors) għandha reżistenza ta 'R.

liġi Ohm għall-katina kollha

Tikkunsidra li ħafna mix-xogħol fil-forzi barra tagħmel is-sors kurrenti. kobor tiegħu huwa daqs il-prodott tal-ħlas imwettqa mill-grawnd u sors forza elettromotiva:

• q · E = I ² · (R + R) · t.

jirrealizzaw li ħlas huwa ugwali għall-prodott tal-qawwa attwali fil-mument ta 'meta seħħ, għandna:

• E = I · (r + R).

Skont id-relazzjonijiet ta 'kawża u effett liġi Ohm huwa mogħti bi:

• I = E: (r + R).

Il-qawwa attwali fil-FME ċirkwit magħluq hija direttament proporzjonali għall-sors ta 'enerġija u proporzjonali b'mod invers għall-ġenerali (total) reżistenza ċirkwit.

Ibbażat fuq dan il-mudell, huwa possibbli li jiġi ddeterminat l-reżistenza interna u s-sors kurrenti.

Is-sors kwittanza kapaċitanza

Il-karatteristiċi prinċipali ta 'sorsi u jistgħu jinkludu kapaċità kwittanza. Il-kwantità massima ta 'elettriku miksub meta jaħdem taħt ċerti kundizzjonijiet, skond il-kwittanza attwali.

Fil-każ ideali, meta ċerti approssimazzjonijiet jingħataw, ikun hemm kapaċità kwittanza jista 'jitqies kostanti.

Per eżempju, il-batterija istandard huwa 1.5 V differenza potenzjali għandu kapaċità kwittanza ta '0.5 Ah. Jekk il-kwittanza attwali hija ta '100 mA, allura kienet topera għal 5 sigħat.

Metodi għall-iċċarġjar batteriji

Operazzjoni tal-batterija twassal għall-iskarikar tagħhom. Irkupru batterija iċċarġjar elementi żgħar hija mwettqa b'kurrent li l-valur ta 'enerġija jkun anqas minn wieħed minn għaxra tal-kontenitur tas-sors.

Il-metodi iċċarġjar ġejjin:

• l-użu ta 'kurrent kostanti għal żmien predeterminat (madwar 16-il siegħa 0.1 kapaċità tal-batterija attwali);
• tbaxxi l-kurrent iċċarġjar għal valur predeterminat-differenza potenzjali;
• Użu kurrenti asimmetriċi;
• applikazzjoni suċċessiva ta 'impulsi qosra ta' tariffi u ħatt, li fiha l-ewwel huwa akbar mit-tieni.

xogħol prattiku

kompitu propost: iddetermina l-reżistenza interna tal-sors kurrenti u l-EMF.

Għall-implimentazzjoni tiegħu jeħtieġ li jiġu riżervati mill-sors attwali, l ammeter, voltmetru, reostat slide, sett ewlieni ta 'kondutturi.

Bl-użu liġi Ohm għal ċirkwit magħluq se tiddetermina l-reżistenza interna tas-sors kurrenti. Biex tagħmel dan, inti trid tkun taf l-valur EMF tar-reżistenza reostat.

Formula resistenza kurrentilivell Ikkalkulat fil-parti ta 'barra tal-katina tista' tiġi determinata mil-Liġi Ohm għal subcircuit:

• I = U: R,

fejn I - kurrent fiċ-ċirkwit ta 'barra, huwa mkejjel permezz ta' ammeter; U - vultaġġ fuq il-resistor estern.

Biex tittejjeb il-preċiżjoni tal-kejl magħmul mill-inqas 5 darbiet. X'tikkontrolla do? Il imkejjel matul il-vultaġġ esperiment, reżistenza, kurrenti (b'mod aktar preċiż, kurrenti) huma wżati minn hawn.

Biex tiddetermina l-sors ta 'enerġija forza elettromotiva, uża l-fatt li l-vultaġġ madwar terminali tagħha meta vina miftuħa kważi ugwali għall-EMF.

Tqegħid katina ta 'batteriji konnessi-serje, resistors, ewlenin ammeter. It-terminali tas-sors attwali jgħaqqdu voltmetru. Skonnettjar swiċċ, neħħi x-xhieda tiegħu.

Ir-reżistenza interna, li formula hija meħuda minn liġi Ohm għall-ċirkwit totali, tiddefinixxi kalkoli matematiċi:

• I = E: (r + R).
• r = E: I - U: I.

Il-kejl juru li r-reżistenza interna hija konsiderevolment iżgħar mill-barra.

Il-funzjoni prattika tal-batteriji u l-batterija għandha applikazzjoni wiesgħa. sigurtà ekoloġika innegabbli ta 'muturi elettriċi jistax ikun hemm dubju, imma li jinħoloq batterija capacious, ergonomiċi - il-problema tal-fiżika moderna. Id-deċiżjoni tagħha se jwassal għal sensiela ġdida ta 'żvilupp tat-teknoloġija awtomotiva.

Compact, ħfief, batteriji ta 'kapaċità għolja wkoll huma essenzjali fl-apparat elettroniku mobbli. provvista ta 'enerġija użata fihom huma direttament konnessi mat-tħaddim tal-prodott.