An friotaíocht inmheánach an soláthar cumhachta. Friotaíocht - an fhoirmle

Tarlaíonn an sruth leictreach sa seoltóir faoi thionchar cúiseanna réimse leictrigh cáithníní mhuirear ag teacht scaoilte i dtreo an taistil. Ag cruthú cáithnín atá ann faoi láthair - fadhb thromchúiseach. A thógáil gléas a choimeád ar bun an difríocht idir na potentials na páirce sa stát céanna ar feadh i bhfad - tasc a gcruthófar an chumhacht na daonnachta go dtí deireadh an chéid XVIII.

An chéad iarrachtaí

An chéad iarrachtaí a "leictreachas a shábháil" chun tuilleadh a chuid taighde agus úsáid rinneadh san Ísiltír. Gearmáinis Ewald Jurgen von Kleist agus an Dutchman Pieter van Musschenbroek a rinne a gcuid taighde i mbaile Leiden, a cruthaíodh an chéad domhan toilleoir, ina dhiaidh sin ar a dtugtar "Leyden jar".

Tá Carnadh lucht leictreach ar siúl cheana féin ag cuimilte meicniúil. Bain úsáid as urscaoileadh tríd d'fhéadfadh an seoltóir ar feadh áirithe, go cothrom gearr, eatramh ama.

An bua na hintleachta daonna ar shubstaint ephemeral cibé, ar nós leictreachais, bhí réabhlóideach.

Ar an drochuair, an urscaoileadh (leictreach atá ann faoi láthair toilleoir a tháirgtear) mhair chomh gearr a chruthaíonn srutha dhírigh fhéadfadh nach bhfuil. Ina theannta sin, an voltas a thug an toilleoir laghduithe de réir a chéile, rud a fhágann aon deis a fháil faoi láthair leanúnach.

Bhí orainn a fháil ar bhealach eile.

An chéad fhoinse

Bhí turgnaimh Galvani na hIodáile maidir le staidéar a dhéanamh ar "leictreachais ainmhí" iarracht bunaidh teacht ar fhoinse nádúrtha cumhachta sa nádúr. cosa froig ullmhaithe ar gráta miotail crúcaí iarann Crochta, tharraing sé aird ar an bhfreagra ar saintréith de chuid na deirí nerve.

Mar sin féin, na conclúidí Galvani mbréagnaíonn eile Iodáilis - Alessandro Volta. Intrigued ag an bhféidearthacht leictreachas a ghiniúint ó orgánaigh ainmhithe, rinne sé sraith turgnamh le froganna. Ach bhí an chonclúid a mhalairt ar fad de chuid hipitéisí roimhe.

Volta Tugtar faoi deara go bhfuil orgánach beo ach tháscaire ar urscaoileadh leictreach. Nuair a bheidh an conradh cosa matáin atá ann faoi láthair, rud a léiríonn an difríocht poitéinsil. An fhoinse an réimse leictrigh iompú teagmháil miotail neamhionanna. An níos faide óna chéile tá siad i roinnt gnéithe ceimiceacha, is mó an éifeacht.

Na plátaí miotail neamhionanna a leagtar dioscaí páipéar tuilithe leis an réiteach leictrilít, a chruthú ar feadh tréimhse fada ama is gá difríocht poitéinsil. Agus fiú má bhí sé íseal (1.1 V), ach d'fhéadfadh an t-sruth leictreach staidéar ar feadh i bhfad. Is é an rud is mó go raibh an voltas tairiseach chomh fada.

Cad atá ag tarlú

Cén fáth sna foinsí, ar a dtugtar "cealla leictriceimiceach", ar a dtugtar an éifeacht seo?

Dhá leictreoidí miotail a chur sa inslitheoir, róil éagsúla. Seachadann amháin leictreon, faigheann an ceann eile iad. Mar thoradh ar imoibriú Próiseas Redox réir farasbarr de leictreon ag leictreoid amháin, ar a dtugtar cuaille diúltach, agus an dara locht, arna scríobh mar teirminéal fhoinse dearfach.

Sna imoibrithe is simplí ocsaídiú cille galvanic ag tarlú ag leictreoid amháin, aisiríoch - ar an taobh eile. Na leictreoin teacht ar na leictreoidí ó chuid seachtrach den chuaird. Is é an leictrilít seoltóir ar reathaTá taobh istigh den fhoinse ian. fórsa friotaíocht faoi stiúir an ré an phróisis.

eilimint Copar-Sinc

An prionsabal oibríochta de chealla leictriceimiceach spéise a mheas an sampla de ghníomhaíocht cille copair-since galvanic rud nach luíonn le since fuinnimh agus sulfáit chopair. Tá an foinse phláta copair i dtuaslagán de shulfáit chopair, tá leictreoid since tumtha i dtuaslagán de shulfáit since. Roinneadh Na réitigh ceap scagach a sheachaint mheascadh, ach ní gá go touching.

Má tá an ciorcad dúnta, tá an ciseal dromchla since oxidized. Sa phróiseas idirghníomhaíochta le hadaimh since leacht a bheith ina n-ian le feiceáil sa tuaslagán. Ar an leictreoid, leictreoin a scaoiltear, is féidir a ghlacadh i bhfoirmiú atá ann faoi láthair a ghlacadh.

Dul ar an leictreoid copair, na leictreoin a bhfuil baint acu leis an imoibriú laghdú. Ón réiteach ar an ciseal dromchla na n-ian copair teacht sa phróiseas téarnaimh ndéantar iad a chomhshó ina adaimh copair i dtaisce ar an pláta copair.

Déan achoimre cad atá ag tarlú: tá an oibríocht próiseas na cille ag gabháil leis athrú reductant leictreon le oxidant an chuid amuigh den slabhra. tharlaíonn imoibrithe ag an dá leictreoidí. Inside fhoinse sreabhadh ian atá ann faoi láthair.

castacht úsáide

I bprionsabal, is féidir aon cheann de na frithghníomhartha Redox is féidir a úsáid i cadhnraí. Ach na substaintí gcumas feidhmiú i bhfeidhmeanna na n-urrús na n-eilimintí teicniúla, nach bhfuil an oiread sin. Ina theannta sin, a cheangal ar go leor frithghníomhartha costais ábhar daor.

tá cadhnraí nua-aimseartha struchtúr simplí. Dhá leictreoidí a chur i leictrilít amháin líonadh an t-árthach - cás ceallraí. Gnéithe dearaidh a shimpliú an struchtúr agus laghdú ar an praghas ar an cadhnraí.

Tá aon cill leictriceimiceach in ann a chruthú srutha dhírigh.

Ní friotaíocht DC a cheadú go léir na hiain dul ag an am céanna ar na leictreoidí, agus mar sin oibríonn an t-aonad ar feadh i bhfad. tháirgeadh Imoibrithe ceimiceacha hiain Tá eilimint sa deireadh deireadh urscaoileadh.

An friotaíocht inmheánach an soláthar cumhachta tábhachtach.

Tá beagán de friotaíochta

Tá úsáid na sruth leictreach, gan amhras, an dul chun cinn eolaíoch agus teicneolaíoch a thabhairt go leibhéal nua, a thabhairt dó le borradh ollmhór. Ach faigheann an neart an friotaíocht a sreabhadh reatha ar an mbealach forbairt den sórt sin.

Ar thaobh amháin, tá an sruth leictreach airíonna luachmhar a úsáidtear sa bhaile agus Teicneolaíochta, ar an taobh eile - tá le frithsheasmhacht in aghaidh suntasach. Fisic mar eolaíocht an nádúir ag iarraidh cothromaíocht a bhaint amach, chun na cúinsí a chomhchuibhiú.

Tagann friotaíocht reathaTá ó an idirghníomhú na cáithníní mhuirear leictreachas le substaint lena bhfuil siad ag gluaiseacht. Fág amach an próiseas seo i gnáth coinníollacha teocht, go bhfuil sé dodhéanta.

friotaíocht

An friotaíocht inmheánach foinse atá ann faoi láthair agus an fhriotaíocht le codanna seachtracha den chuaird bhfuil chineál éagsúla agus arís eile, ach chomh sna próisis é an oibríocht scórála ag gluaiseacht in aisce.

Braitheann an obair féin ach ar na hairíonna an bhfoinse agus a bhfuil ann: cáilíochtaí na leictreoidí agus leictrilít, chomh maith le haonaid ciorcad seachtrach, an friotaíocht atá ag brath ar na paraiméadair geoiméadrach agus airíonna ceimiceacha an t-ábhar. Mar shampla, méadaíonn an fhriotaíocht na sreinge miotail le a fad agus laghduithe le síneadh limistéar rannóige. I an fhadhb a réiteach, conas a laghdú ar an friotaíocht na Fisice Molann an úsáid ábhar speisialaithe.

Jobs reatha

De réir dhlí na Joule in seoltóirí a leithdháileadh is méid teasa i gcomhréir leis an frithsheasmhacht in aghaidh. Má tá an chainníocht teasa Q léiriú _ext. , An neart atá ann faoi láthair mé, am sreabhadh t, a fháil againn:

• Q _ext. = I ^{2 ·} r · t,

i gcás r - an fhriotaíocht inmheánach an soláthar cumhachta.

Sa Chúirt Chuarda ar fad lena n-áirítear codanna inmheánacha agus seachtracha araon, tá an méid iomlán teasa béim, an fhoirmle atá aici:

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

Tá sé ar eolas mar denoted i friotaíocht fisice: Tá ciorcad seachtrach (na heilimintí seachas an fhoinse) le frithsheasmhacht in aghaidh de R.

dlí Ohm don slabhra iomlán

Smaoinigh go an chuid is mó den obair i fórsaí taobh amuigh a dhéanamh ar an fhoinse atá ann faoi láthair. Is é an méid is comhionann leis an táirge ar an muirear iompar ag an réimse, agus foinse fórsa leictreaghluaisneach:

• q · E = ² I · (R + R) · t.

a bhaint amach go bhfuil muirear is comhionann leis an táirge ar neart atá ann faoi láthair ag an uair a tharla sé, ní mór dúinn:

• E = I · (r + R).

De réir na caidrimh cúis-agus-éifeacht dlí Ohm a ríomh:

• I = E: (r + R).

An neart atá ann faoi láthair go bhfuil an EMF ciorcaid iata i gcomhréir leis an fhoinse cumhachta agus i gcomhréir inbhéartach leis an fhriotaíocht ciorcad foriomlán (iomlán).

Bunaithe ar an phatrún, is féidir a chinneadh an fhriotaíocht inmheánach agus an fhoinse atá ann faoi láthair.

An toilleas fhoinse urscaoileadh

D'fhéadfadh acmhainn urscaoileadh I measc na bpríomh saintréithe na bhfoinsí agus. An líon uasta leictreachais a fhaightear nuair a oibríonn faoi choinníollacha áirithe, ag brath ar an urscaoileadh faoi láthair.

I gcás idéalach, nuair a meastachán áirithe atá á ndéanamh, an acmhainn urscaoileadh féidir a mheas tairiseach.

Mar shampla, is é an ceallraí caighdeánach Tá toilleadh urscaoileadh 0.5 Ah 1.5 V difríocht poitéinsil. Má tá an urscaoileadh faoi láthair 100 mA, ansin oibrigh sé ar feadh 5 uair an chloig.

Modhanna chun cadhnraí mhuirearú

Feidhmiú an ceallraí mar thoradh ar a n-urscaoileadh. Aisghabháil ceallraí mhuirearú eilimintí beaga a dhéantar le atá ann faoi láthair a bhfuil a luach cumhacht lú ná aon deichiú an choimeádáin fhoinse.

Na modhanna a mhuirearú a leanas:

• an úsáid a bhaint as faoi láthair tairiseach ar feadh tréimhse réamhshocraithe (thart ar 16 uair an chloig 0.1 acmhainn ceallraí atá ann faoi láthair);
• ísliú ar an láthair a mhuirearú le luach réamhshocraithe an difríocht phoitéinsil;
• Bain úsáid as sruthanna asymmetrical;
• cur i bhfeidhm a chéile de bíoga gearr mhuirearú agus a urscaoileadh, ina bhfuil an chéad níos mó ná an dara.

obair phraiticiúil

tasc atá beartaithe: a chinneadh an friotaíocht inmheánach na foinse atá ann faoi láthair agus EMF.

Lena chur i bhfeidhm Ní mór a chur in áirithe ag an bhfoinse atá ann faoi láthair, aimpmhéadar, voltmhéadar, réastat sleamhnán, sraith lárnach de seoltóirí.

Ag baint úsáide as dlí Ohm don ciorcad dúnta a chinneadh an friotaíocht inmheánach na foinse atá ann faoi láthair. Chun seo a dhéanamh, ní mór duit a fhios ag an luach EMF an fhriotaíocht réastat.

Is féidir Ríofa friotaíocht reathaTá an fhoirmle sa chuid amuigh den slabhra a chinneadh ó Dlí Ohm don subcircuit:

• I = U: R,

i gcás I - sruth sa chiorcad seachtrach, a thomhas de réir aimpmhéadar; U - voltas ar an fhriotóir seachtrach.

Feabhas a chur ar chruinneas na tomhais a rinne a laghad 5 uaire. Cad a dhéanann sé? An thomhas le linn an voltas turgnamh, friotaíocht, atá ann faoi láthair (níos cruinne, atá ann faoi láthair) a úsáidtear anseo ina dhiaidh seo.

D'fhonn a chinneadh an fhoinse fórsa cumhachta electromotive, bain úsáid as an bhfíric go bhfuil an voltas trasna teirminéil nuair vein oscailt beagnach comhionann leis an EMF.

Ag cur slabhra de cadhnraí sraith-nasctha, friotóirí, eochair aimpmhéadar. Na críochfoirt an fhoinse atá ann faoi láthair a nascadh le voltmhéadar. Lasc dícheangal, bain a chuid fianaise.

An friotaíocht inmheánach, a bhfuil foirmle díorthaithe ó dlí Ohm don chuaird iomlán, a shainiú ríomhaireachtaí matamaiticiúla:

• I = E: (r + R).
• r = E: I - U: I.

Léiríonn Tomhais go bhfuil an fhriotaíocht inmheánach i bhfad níos lú ná an seachtrach.

Tá an fheidhm phraiticiúil an ceallraí agus na ceallraí a i bhfeidhm ar fud. Is féidir le undeniable sábháilteacht éiceolaíoch mótar leictreach amhras ar bith, ach a chruthú ceallraí capacious, eirgeanamaíochta - fadhb na fisice nua-aimseartha. Beidh a chinneadh mar thoradh ar babhta nua d'fhorbairt na teicneolaíochta ngluaisteán.

Tá Dlúth, lightweight, ceallraí ard-acmhainn freisin riachtanach i gléasanna leictreonacha soghluaiste. soláthar fuinnimh a úsáidtear iontu atá nasctha go díreach le feidhmiú an táirge.