Ang internal nga pagsukol sa gahum suplay. Pagbatok - ang pormula

Ang electric kasamtangan sa konduktor mahitabo ubos sa impluwensya sa usa ka electric hinungdan uma nagsugo partikulo sa pag-abut loose sa sa direksyon sa travel. Paghimo sa usa ka tipik kasamtangan nga - sa usa ka seryoso nga problema. Aron sa pagtukod sa usa ka lalang nga magalaban sa kalainan sa taliwala sa mga potensyal sa kapatagan sa mao nga kahimtang alang sa usa ka hataas nga panahon - sa usa ka buluhaton nga napamatud-an sa gahum sa katawhan hangtud sa katapusan sa XVIII nga siglo.

Ang unang pagsulay

Ang unang pagsulay sa "pagluwas sa elektrisidad" sa pagpalambo sa iyang research ug paggamit gihimo sa Netherlands. German nga Ewald Jurgen von Kleist ug ang Dutchman Pieter van Musschenbroek nga gipahigayon sa ilang mga research sa lungsod sa Leiden, gilalang sa unang capacitor sa kalibotan, nga sa ulahi gitawag nga "gidakop banga".

Panagtigum, panagtingub sa electric sugo na nga gihimo pinaagi sa mekanikal nga friction. Gamita pagtuman pinaagi sa konduktor mahimo alang sa usa ka pipila ka mga, minatarong, sa maayohon mubo, panahon sa sal.

Ang kadaugan sa tawhanong salabutan sa maong kalit lang mahuman bahandi, sama sa elektrisidad, mao rebolusyonaryong.

Ikasubo, sa pagtuman (koryente nga gihimo capacitor) milungtad ingon mubo nga paghimo sa direkta nga kasamtangan nga wala. Dugang pa, ang boltahe nga gihatag sa capacitor sa hinay-hinay pagminus, mga pagmobu, nga dahon sa walay oportunidad sa pagdawat sa padayon nga kasamtangan.

Kami sa pagpangita sa laing paagi.

Ang unang tinubdan

Italyano Galvani eksperimento sa pagtuon sa "elektrisidad nga mananap" mao ang usa ka orihinal nga pagsulay sa pagpangita sa usa ka natural nga tinubdan sa gahum diha sa kinaiyahan. Nagbitay tiil nga matulin sa andam baki nga una nga sa metal kaw-it nga puthaw grate, siya nanag-ibut pagtagad ngadto sa kinaiya nga tubag sa mga katapusan nga ugat.

Apan, ang mga konklusyon Galvani misupak sa laing Italyano - Alessandro volta. Naikag sa sa posibilidad sa pagmugna sa elektrisidad gikan sa mga organismo sa mananap, kini gipahigayon sa usa ka serye sa mga eksperimento uban sa mga baki. Apan sa katapusan mao ang bug-os nga atbang sa iyang nangaging mga pangagpas.

Volts ang nakita nga ang usa ka buhi nga organismo mao ang lamang usa ka timailhan sa electrical pagtuman. Sa diha nga ang kasamtangan nga mga bitiis kaunoran kontrata, nga nagpakita sa mga potensyal nga kalainan. Ang tinubdan sa mga electric kapatagan nahimo sa di-managsamang metal contact. Ang unahan gawas sila sa usa ka gidaghanon sa mga kemikal nga elemento, mas dako ang epekto.

Ang mga palid sa di-managsamang mga metal gibutang disc papel nga impregnated uban sa electrolyte solusyon, pagmugna sa usa ka taas nga yugto sa panahon nga gikinahanglan potensyal kalainan. Ug bisan kon kini mao ang ubos nga (1.1 V), apan ang koryente mahimong gitun-an sa usa ka hataas nga panahon. Ang nag-unang butang mao nga ang boltahe gibantayan kanunay nga ingon sa dugay.

Unsay nahitabo

Nganong sa mga tinubdan, nga gitawag "electrochemical mga selula", nga gitawag kini nga epekto?

Duha ka metal electrodes gibutang sa insulator, magdula sa lain-laing mga papel. Usa nagaluwas electron, ang uban nga mga magadawat kanila. Process redox reaksiyon modala ngadto sa usa ka sobra sa electron sa usa ka electrode, nga mao ang gitawag nga usa ka negatibo nga poste, ug ang ikaduha sayop, nagpasabot nga usa ka positibo nga tinubdan terminal.

Sa labing yano nga galvanic cell oxidation reaksiyon sa nahitabo sa usa ka electrode, sa pagpasig-uli - sa laing. Ang mga electron-abot sa electrodes gikan sa gawas nga bahin sa sirkito. electrolyte mao ang usa ka konduktor sa kasamtangan nga sulod sa Ion tinubdan. pagsukol puwersa sa nga gipangulohan sa sa gidugayon sa sa proseso.

elemento tumbaga-Zinc

Ang baruganan sa operasyon sa electrochemical mga selula sa interes sa paghunahuna sa panig-ingnan sa usa ka tumbaga-zinc galvanic cell aksyon nga moadto batok sa enerhiya zinc ug tumbaga sulfate. Kini nga tinubdan sa tumbaga plate nga gibutang sa usa ka solusyon nga tumbaga sulfate, usa ka zinc electrode nga nalingaw sa usa ka zinc sulfate solusyon. Ang solusyon gibahin porous pad sa paglikay sa pagsagol, apan dili kinahanglan makapatandog.

Kon sa sirkito nga sirado, ang nawong layer sa zinc nga oxidized. Sa proseso sa pakig-uban sa zinc atomo sa liquid ngadto sa mga ion makita sa solusyon. Sa electrode, electron nga gibuhian, nga mahimo bahin sa pagtukod kasamtangan.

Pagkuha sa tumbaga electrode, ang mga electron nga nalambigit sa reduction reaksyon. Gikan sa solusyon ngadto sa nawong layer sa tumbaga ion moabot sa proseso sa pagkaayo sila nakabig ngadto sa mga atomo sa tumbaga gitago sa tumbaga plate.

Summarize unsa ang nahitabo: ang proseso operasyon sa cell mao ang giubanan sa transisyon electron reductant sa oxidant sa gawas nga bahin sa kadena. Mga reaksiyon mahitabo sa duha ka mga electrodes. Sulod sa tinubdan nagapaagay Ion kasamtangan.

pagkakomplikado sa paggamit

Sa baruganan, sa bisan unsa sa mga posible nga redox mga reaksiyon mahimong gigamit sa baterya. Apan ang mga mga butang makahimo sa operate diha sa mga securities sa teknikal nga mga elemento, dili kaayo. Dugang pa, daghang mga reaksiyon nagkinahanglan mahal nga mga materyales gasto.

Modernong mga baterya nga adunay usa ka yano nga gambalay. Duha ka electrodes nga gibutang sa usa ka electrolyte sa pagpuno sa sudlanan - sa usa ka battery nga kaso. Ang maong disenyo bahin simple ang istruktura ug pagpakunhod sa presyo sa mga baterya.

Sa bisan unsa nga electrochemical cell mao ang makahimo sa paghimo sa usa ka direkta nga kasamtangan.

DC pagsukol dili motugot sa tanang mga ion dungan ang sa ibabaw sa mga electrodes, mao nga ang mga yunit naglihok alang sa usa ka hataas nga panahon. Kemikal nga mga reaksiyon maghimo ion sa katapusan natapos elemento mahigawas.

Ang internal nga pagsukol sa mga gahum sa suplay mao ang importante.

Usa ka gamay nga sa pagsukol

Ang paggamit sa koryente, sa walay duhaduha, nagdala sa siyensiya ug teknolohiya pag-uswag ngadto sa usa ka bag-o nga ang-ang, mihatag kaniya sa usa ka dako nga magtulud, magduso. Apan ang kalig-on sa pagbatok sa kasamtangan nga dagan gets sa dalan sa maong usa ka kalamboan.

Sa usa ka bahin, ang mga electric kasamtangan adunay bililhon nga kabtangan nga gigamit sa panimalay ug Technology, sa laing - adunay usa ka igo nga pagbatok. Physics ingon sa usa ka siyensiya sa kinaiyahan nga naningkamot sa pagsamad sa usa ka balanse, sa pagpahiuyon sa niini nga mga kahimtang.

kasamtangan nga pagsukol motungha gikan sa interplay sa kuryente nagsugo partikulo sa usa ka bahandi nga ilang pagbalhin. Iapil kini nga proseso sa normal nga mga kahimtang nga temperatura, kini imposible.

pagsukol

Ang internal nga pagsukol kasamtangang tinubdan ug ang pagbatok sa gawas nga bahin sa sirkito nga adunay pipila ka mga lain-laing mga kinaiya, apan parehong sa niini nga mga proseso mao ang iskor operasyon pinaagi sa pagbalhin katungdanan.

Ang buhat sa iyang kaugalingon nag-agad lamang sa mga kabtangan sa mga tinubdan ug sa iyang sulod: hiyas sa electrodes ug electrolyte, ingon man ngadto sa gawas nga mga yunit sa sirkito, ang pagsukol sa nga nag-agad sa sa geometric lantugi ug kemikal nga kabtangan sa mga materyal nga. Kay sa panig-ingnan, ang pagsukol sa mga metal wire nagdugang sa gitas-on niini ug pagminus, mga pagmobu uban sa extension rehiyonal nga dapit. Sa pagsulbad sa problema, sa unsa nga paagi sa pagpakunhod sa pagsukol sa Physics nagsugyot sa paggamit sa mga espesyalista nga mga materyales.

kasamtangan nga Jobs

Subay sa balaod sa Joule sa konduktor gigahin nga kantidad sa kainit mao ang nagkaigo sa pagbatok. Kon ang gidaghanon sa kainit Q pagtumong sa _ext. , Ang kasamtangan nga kalig-on ako, sa usa ka dagan sa panahon t, kita:

• Q _ext. = ^{2 ·} r · t,

diin r - ang internal nga pagsukol sa gahum suplay.

Sa bug-os nga sirkito nga lakip na sa duha internal ug external nga mga bahin, ang kinatibuk-ang kantidad sa kainit gipasiugda, ang pormula sa nga mao ang:

• Q _total = ² Ako ^· r · t + ^{2 ·} R · t = ^{2 ·} (R + R) · t,

Kini nailhan nga gipaila sa physics pagbatok: sa gawas sa sirkito (sa tanan nga mga elemento gawas sa tinubdan) adunay usa ka pagsukol sa R.

balaod ni Ohm alang sa bug-os nga kadena

Hunahunaa nga ang kadaghanan sa mga buhat sa gawas nga pwersa sa paghimo sa kasamtangan nga tinubdan. Niini magnitude mao nga sama sa sa produkto sa katungdanan gidala sa uma, ug electromotive tinubdan sa kusog:

• q · E = ² Ako · (R + R) · t.

nakaamgo nga ang sugo mao nga sama sa sa produkto sa kasamtangang kusog sa panahon sa iyang mga panghitabo, kita adunay:

• E = ako · (r + R).

Subay sa mga relasyon sa hinungdan-ug-epekto sa balaod ni Ohm gihatag pinaagi sa:

• Ako = E: (r + R).

Ang kasamtangan nga kalig-on diha sa mga closed circuit EMF mao ang direkta nga ang nagkaigo sa gahum tinubdan ug inversely nagkaigo sa kinatibuk-ang (kinatibuk) sa sirkito pagbatok.

Base sa niini nga sumbanan, kini mao ang posible nga sa pagtino sa internal nga pagsukol ug sa kasamtangan nga tinubdan.

Ang pagtuman tinubdan capacitance

Ang prinsipal nga mga kinaiya sa mga tinubdan ug mahimong maglakip sa pagtuman kapasidad. Ang maximum nga gidaghanon sa kuryente nga nakuha sa diha nga naglihok ubos sa pipila ka kahimtang, depende sa pagtuman kasamtangan.

Sa sulundon nga kahimtang, sa diha nga ang pipila ka pagbanabana gihimo, ang pagtuman kapasidad mahimong giisip nga kanunay.

Kay sa panig-ingnan, ang mga sumbanan nga battery mao ang 1.5 V potensyal kalainan adunay usa ka pagtuman nga kapasidad nga 0,5 Ah. Kon ang pagtuman kasamtangan nga mao ang 100 ma, nan kini gipalihok alang sa 5 ka oras.

Pamaagi alang sa nagtugon batteries

Operation sa battery modala ngadto sa sa ilang pagtuman. Recovery battery nga nagtugon gagmay nga mga elemento mao ang gihimo sa usa ka kasamtangan nga kansang gahum bili mao ang dili kaayo kay sa usa ka ikapulo ka bahin sa mga tinubdan nga sudlanan.

Ang mosunod nga nagtugon mga pamaagi:

• sa paggamit sa usa ka kanunay nga kasamtangan nga alang sa usa ka gitino nang daan nga panahon (mga 16 ka oras 0.1 kasamtangan nga kapasidad battery);
• kubsan ang nagtugon kasamtangan nga sa usa ka gitino nang daan nga bili sa mga potensyal nga kalainan;
• Gamita-angay nga sulog;
• sunod-sunod nga paggamit sa mubo nga pulses sa nagtugon ug pagtuman, diin ang una mao nga mas dako pa kay sa ikaduha.

praktikal nga buluhaton

Gisugyot nga buluhaton: pagtino sa internal nga pagsukol sa mga tinubdan kasamtangan ug EMF.

Alang sa implementasyon niini kinahanglan nga gitagana sa sa kasamtangan nga tinubdan, usa ka ammeter, voltmeter, slide rheostat, usa ka yawe nga hugpong sa mga konduktor.

Pinaagi sa paggamit sa balaod ni Ohm alang sa usa ka closed circuit ang pagtino sa internal nga pagsukol sa mga kasamtangan nga tinubdan. Sa pagbuhat niini, kamo kinahanglan gayud nga masayud sa mga EMF bili sa rheostat pagsukol.

Kalkulado kasamtangan nga pagsukol pormula sa gawas nga bahin sa kadena mahimong determinado gikan sa Ohm Balaod alang sa subcircuit:

• Ako = U: R,

diin ako - kasamtangan nga diha sa gawas nga sirkito, gisukod pinaagi sa usa ka ammeter; U - boltahe sa gawas nga resistor.

Aron sa pagpalambo sa pagkatukma sa pagsukod nga gihimo sa sa labing menos 5 nga mga panahon. Unsay buhaton niini? Ang gisukod sa panahon sa eksperimento boltahe, pagsukol, kasamtangan nga (nga mas tukma, kasamtangan) gigamit gitawag.

Aron sa pagtino sa electromotive pwersa sa gahum sa tinubdan, sa paggamit sa mga kamatuoran nga sa boltahe sa tibuok sa iyang mga terminal sa diha nga bukas ugat hapit sama sa EMF.

Sa pagbutang sa usa ka kadena sa sunod-sunod nga-konektado batteries, resistors, ammeter yawe. Ang terminal sa sa kasamtangan nga tinubdan Sumpaysumpaya sa usa ka voltmeter. Pagdiskonektar switch, kuhaa sa iyang pagpamatuod.

Ang internal nga pagsukol, nga pormula ang nakuha gikan sa balaod ni Ohm alang sa kinatibuk-aw sa sirkito, nagpaila sa matematika kalkulasyon:

• Ako = E: (r + R).
• r = E: ako - U: I.

Mga sukod sa pagpakita nga ang mga internal nga pagsukol mao ang dako nga mas gamay kay sa gawas.

Ang praktikal nga function sa battery ug ang battery adunay usa ka halapad nga aplikasyon. Dili ikalimod nga ecological kaluwasan sa mga electric motor mahimong walay duhaduha, apan sa paghimo sa usa ka capacious battery, ergonomic - ang problema sa modernong pisika. Ang mga desisyon nga modala ngadto sa usa ka bag-o nga hugna sa pagpalambo sa automotive teknolohiya.

Compact, lightweight, nga hatag-as-nga kapasidad batteries usab mahinungdanon sa mobile electronic devices. suplay sa enerhiya nga gigamit sa kanila direktang nalangkit sa operasyon sa mga produkto.