Ang panloob na paglaban ng power supply. Resistance - ang formula

Ang electric kasalukuyang sa konduktor ay nangyayari sa ilalim ng impluwensiya ng isang electric dahilan ang patlang na sisingilin particle darating na maluwag sa direksyon ng paglalakbay. Paglikha ng isang maliit na butil kasalukuyang - isang malubhang problema. Upang bumuo ng isang aparato na ay mapanatili ang pagkakaiba sa pagitan ng mga potensyal na sa parang sa parehong estado para sa isang mahabang oras - isang gawain na nagpatunay ng kapangyarihan ng sangkatauhan hanggang sa katapusan ng siglo XVIII.

Ang unang pagtatangka

Ang unang mga pagtatangka upang "i-save kuryente" upang palawakin ang kanyang mga pananaliksik at paggamit ay ginawa sa Netherlands. German Ewald Jurgen von Kleist at ang Olandes Pieter van Musschenbroek na isinasagawa sa kanilang pananaliksik sa bayan ng Leiden, nilikha unang kapasitor sa buong mundo, mamaya na tinatawag na "Leyden jar".

Akumulasyon ng electric charge ay naka-hawak ng mechanical alitan. Gamitin discharge pamamagitan ng konduktor ng dati para sa isang tiyak, medyo maikli, agwat ng oras.

Ang tagumpay ng katalinuhan ng tao sa mga naturang ephemeral na substansiya, gaya ng koryente, ay rebolusyonaryo.

Sa kasamaang palad, ang discharge (electric kasalukuyang na ginawa kapasitor) ay tumagal kaya maikli na lumikha direktang kasalukuyang ay hindi. Sa karagdagan, ang boltahe na ibinigay ng kapasitor ay unti-unting nababawasan, na nag-iiwan walang pagkakataon upang makatanggap ng tuloy-tuloy na kasalukuyang.

Kinailangan naming maghanap ng isa pang paraan.

Ang unang pinagmulan

Italian Galvani mga eksperimento sa pag-aaral ng "kuryente hayop" ay isang orihinal na pagtatangka upang mahanap ang isang natural na pinagmulan ng kapangyarihan sa kalikasan. Hanging binti ng handa na palaka sa metal Hooks bakal rehas na bakal, siya Drew pansin ang mga katangian tugon ng mga endings magpalakas ng loob.

Gayunpaman, ang mga konklusyon Galvani pinabulaanan ng isa pang Italian - Alessandro Volta. Intrigued sa pamamagitan ng ang posibilidad ng pagbuo ng koryente mula organismo ng hayop, ito ay isinasagawa ng isang serye ng mga eksperimento na may palaka. Ngunit ang konklusyon ay ang kumpletong kabaligtaran ng kanyang nakaraang mga pagpapalagay.

Volts ay mapapansin na ang isang buhay na organismo ay para lamang isang tagapagpahiwatig ng electrical discharge. Kapag ang kasalukuyang mga binti kalamnan kontrata, na nagpapahiwatig ng mga potensyal na pagkakaiba. Ang pinagmulan ng mga electric field naka magkaparis metal contact. Ang higit na malayo agwat sila sa isang bilang ng mga kemikal na elemento, mas malaki ang epekto.

Ang mga plate ng hindi magkapareho metal inilatag disc papel pinapagbinhi na may electrolyte solusyon, ang paglikha ng isang mahabang panahon ng oras na kinakailangan potensyal na pagkakaiba. At kahit kung ito ay mababa (1.1 V), ngunit ang electric kasalukuyang ay maaaring nag-aral para sa isang mahabang panahon. Ang pangunahing bagay ay na ang boltahe ay pinananatiling pare-pareho ang bilang ang haba.

Ano ang nangyayari

Bakit sa mga pinagkukunan, na tinatawag na "electrochemical cell", na tinatawag na ang effect na ito?

Dalawang metal electrodes inilagay sa insulator, i-play iba't ibang mga tungkulin. One naghahatid ng mga electron, ang iba pang natatanggap ng mga ito. Proseso redox reaksyon ay humantong sa isang labis ng mga electron sa isang elektrod, na kung saan ay tinatawag na isang negatibong pol, at ang pangalawang kasalanan, naka-denote bilang isang positibong mapagkukunan terminal.

Sa pinaka-simpleng galbaniko cell oksihenasyon reaksyon na nagaganap sa isang elektrod, pambawi - sa isa. Ang mga electron makarating sa electrodes mula sa panlabas na bahagi ng circuit. electrolyte ay isang konduktor ng kasalukuyang sa loob ng ion source. paglaban force na pinamumunuan ng tagal ng proseso.

element Copper-sink

Ang prinsipyo ng operasyon ng electrochemical cell ng interes upang isaalang-alang ang halimbawa ng isang tanso-sink galbaniko cell pagkilos na napupunta laban enerhiya sink at tanso sulpate. Ito ang pinagmulan ng tanso plato ay nakalagay sa isang solusyon ng tanso sulpate, sink elektrod ay nahuhulog sa isang sink sulpate solusyon. Ang solusyon ay nahahati porous pad upang maiwasan ang halo, ngunit hindi kinakailangan makabagbag-damdamin.

Kung ang circuit ay sarado, ang ibabaw layer ng sink ay oxidized. Sa proseso ng pakikipag-ugnayan sa sink atom liquid naging mga ions lilitaw sa solusyon. Sa elektrod, electron ay inilabas, na kung saan ay maaaring tumagal ng bahagi sa pagbubuo kasalukuyang.

Pagkuha sa tanso elektrod, ang mga electron ay kasangkot sa pagbabawas reaksyon. Mula solusyon papunta sa ibabaw na layer ng tanso ions dumating sa ang proseso ng pagbawi sila ay convert sa atoms ng tanso idineposito sa tanso plato.

Ibuod kung ano ang nangyayari: ang proseso ng pagpapatakbo ng cell ay sinamahan ng paglipat elektron pagbabawas ng ahente sa oxidant ng mga panlabas na bahagi ng chain. Reaksyon magaganap sa dalawang electrodes. Inside ang pinagmulan dumadaloy ion kasalukuyang.

kasalimuotan ng paggamit

Sa prinsipyo, ang anumang mga posibleng oksihenasyon-pagbabawas reaksyon ay maaaring magamit sa mga baterya. Ngunit ang sangkap na may kakayahang operating sa mga mahalagang papel ng teknikal na mga elemento, hindi kaya magkano. Bukod dito, maraming mga reaksyon nangangailangan ng mga mamahaling materyales na gastos.

Modern baterya ay may isang simpleng istraktura. Dalawang electrodes ay inilalagay sa isang electrolyte pagpuno sa sasakyang-dagat - isang baterya kaso. Ang ganitong disenyo tampok gawing simple ang istraktura at mabawasan ang presyo ng mga baterya.

Anumang electrochemical cell ay magagawang lumikha ng isang direktang kasalukuyang.

DC pagtutol ay hindi nagpapahintulot ng lahat ng mga ions sabay-sabay na i-on ang electrodes, kaya ang yunit ay nagpapatakbo sa loob ng mahabang panahon. Chemical reaksyon makabuo ng ions sa huli ay itinigil na elemento ay discharged.

Ang panloob na pagtutol ng ang power supply ay mahalaga.

Ang isang maliit na piraso ng paglaban

Ang paggamit ng electric kasalukuyang, walang duda, ay nagdala ng pang-agham at teknolohikal na pag-unlad sa isang bagong antas, nagbigay sa kanya ng isang napakalaking tulong. Ngunit ang lakas ng pagtutol sa kasalukuyang daloy ay nakakakuha sa paraan ng naturang pag-unlad.

Sa isang banda, ang electric kasalukuyang ay napakahalaga-aari na ginagamit sa tahanan at Teknolohiya, sa kabilang - diyan ay a malaki paglaban. Physics bilang isang agham ng kalikasan ay sinusubukan upang hampasin ng isang balanse, upang pagtugmain ang mga pangyayari.

kasalukuyang pagtutollevel arises mula sa interplay ng electrically sisingilin particle na may isang sangkap na kung saan sila ay gumagalaw. Ibukod ang prosesong ito sa normal na kondisyon temperatura, ito ay imposible.

paglaban

Ang panloob na pagtutol kasalukuyang pinagmulan at ang paglaban sa mga panlabas na mga bahagi ng circuit ay may maraming iba't ibang mga likas na katangian, ngunit pare-pareho sa mga prosesong ito ay ang pagmamarka operasyon sa pamamagitan ng paggalaw bayad.

Ang trabaho mismo ay nakasalalay lamang sa ang mga katangian ng ang pinagmulan at ang mga nilalaman: katangian ng mga electrodes at electrolyte, pati na rin sa mga panlabas na mga yunit ng circuit, ang paglaban ng kung saan ay depende sa geometriko mga parameter at kemikal na mga katangian ng ang materyal. Halimbawa, ang paglaban ng mga metal wire ay nagdaragdag sa haba nito at nababawasan na may extension sectional area. Sa paglutas ng problema, kung paano upang mabawasan ang paglaban ng Physics na inirekomenda ng paggamit ng mga specialized materyales.

kasalukuyang Jobs

Alinsunod sa mga batas ng Joule sa conductors inilalaan halaga ng init ay proporsyonal sa paglaban. Kung ang dami ng init Q tumukoy _ext. , Ang kasalukuyang lakas ko, isang daloy ng oras t, makuha namin:

• Q _ext. = Ako ^{ng 2 ·} r · t,

kung saan r - ang panloob na pagtutol ng power supply.

Sa buong circuit kabilang ang parehong mga panloob at panlabas na mga bahagi, ang kabuuang halaga ng init ay naka-highlight, ang formula na kung saan ay:

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

Ito ay kilala bilang naitala sa physics pagtutol: panlabas na circuit (lahat ng mga sangkap maliban sa source) ay may isang paglaban ng R.

oum ng batas para sa kumpletong kadena

Isaalang-alang na ang karamihan ng mga trabaho sa labas pwersa gumawa ng mga kasalukuyang source. Nito magnitude ay katumbas ng produkto ng singil dinala sa pamamagitan ng mga patlang, at elektromotibo pinagmulan force:

• q · E = ² Ako · (R + R) · t.

realizing na singil ay katumbas ng produkto ng kasalukuyang lakas sa panahon ng paglitaw nito, mayroon kaming:

• E = I · (r + R).

Alinsunod sa mga relasyon sanhi-at-epekto oum ng batas ay ibinibigay sa pamamagitan ng:

• I = E: (r + R).

Ang kasalukuyang lakas sa closed circuit EMF ay direkta proporsyonal sa ang kapangyarihan source at inversely proporsyonal sa ang kabuuang (kabuuan) circuit paglaban.

Batay sa pattern na ito, ito ay posible upang matukoy ang mga panloob na paglaban at ang kasalukuyang source.

Ang discharge mapagkukunan kapasidad

Ang punong-guro na mga katangian ng mapagkukunan ng impormasyon at maaaring kabilang ang discharge kapasidad. Ang maximum na dami ng koryente nakuha kapag tumatakbo sa ilalim ng ilang mga kundisyon, depende sa kasalukuyang naglalabas.

Sa ideal na kaso, kapag ang ilang mga pagtatantiya ginanap, ang naglalabas kapasidad ay maaaring ituring na pare-pareho.

Halimbawa, ang standard na baterya ay 1.5 V potensyal na pagkakaiba ay inagasan kapasidad ng 0.5 Ah. Kung ang naglalabas kasalukuyang ay 100 MA, pagkatapos ito pinatatakbo para sa 5 oras.

Mga Paraan para singilin baterya

Operasyon ng baterya ay humantong sa kanilang paglabas. Recovery ng baterya singilin ang mga maliliit na mga elemento ay ginanap gamit ang isang kasalukuyang na kapangyarihan na halaga ay mas mababa sa isang-ikasampu ng source lalagyan.

Ang mga sumusunod na singilin pamamaraan:

• ang paggamit ng isang pare-pareho ang kasalukuyang para sa isang paunang-natukoy na oras (tungkol sa 16 na oras 0.1 kasalukuyang kapasidad ng baterya);
• pagbaba ng singilin kasalukuyang sa isang paunang natukoy na halaga ng mga potensyal na mga pagkakaiba;
• Gamitin asymmetrical alon;
• sunud-sunod na application ng maikling pulses ng singilin at discharging, kung saan ang una ay mas malaki kaysa sa pangalawa.

praktikal na trabaho

Ipinanukalang gawain: matukoy ang panloob na pagtutol ng source kasalukuyang at EMF.

Para sa pagpapatupad nito kailangang ma-reserved sa pamamagitan ng kasalukuyang source, isang amperimetro, boltimetro, slide reostat, isang susi na hanay ng mga conductors.

Paggamit ng oum ng batas para sa isang closed circuit ay tutukoy sa panloob na pagtutol ng kasalukuyang source. Upang gawin ito, dapat mong malaman ang EMF halaga ng reostat paglaban.

Kinalkula kasalukuyang pagtutollevel formula sa panlabas na bahagi ng kadena ay maaaring tinukoy mula Batas oum para sa subcircuit:

• Ko = U: R,

kung saan ako - kasalukuyang sa panlabas na circuit, ay sinusukat sa pamamagitan ng isang amperimetro; U - boltahe sa panlabas na risistor.

Upang mapabuti ang katumpakan ng pagsukat na ginawa ng hindi bababa sa 5 beses. Ano ang ginagawa nito? Ang sinusukat sa panahon ng eksperimento boltahe, paglaban, kasalukuyang (mas tiyak, kasalukuyang) ay ginagamit simula dito.

Upang matukoy ang puwersa elektromotibo lakas source, gamitin ang katunayan na ang boltahe sa kabuuan ng kanyang mga terminal kapag bukas na ugat halos katumbas ng EMF.

Ang paglalagay ng isang kadena ng mga serye na nakakonekta baterya, resistors, amperimetro key. Ang terminal ng kasalukuyang source ikonekta ang isang boltimetro. Inaalis sa pagkakakonekta switch, alisin ang kanyang patotoo.

Ang panloob na paglaban, na formula ay nagmula sa batas ni Ohm para sa kabuuang circuit, tukuyin ang matematikal na mga kalkulasyon:

• I = E: (r + R).
• r = E: I - U: I.

Measurements ipakita na ang panloob na pagtutol ay lubos na mas maliit kaysa sa panlabas.

Ang mga praktikal na pag-andar ng ang baterya at ang baterya ay may isang malawak na application. Hindi maikakaila ecological kaligtasan ng electric motors ay maaaring maging walang pag-aalinlangan, ngunit upang lumikha ng isang maluwang baterya, ergonomic - ang problema ng modernong pisika. Nito desisyon ay humantong sa isang bagong ikot ng pag-unlad ng automotive technology.

Compact, magaan, mataas na kapasidad baterya din ay mahalaga sa mga mobile na electronic device. supply ng enerhiya na ginagamit sa mga ito ay direktang konektado sa pagpapatakbo ng ang produkto.