De interne weerstand van de voeding. Weerstand - de formule

De elektrische stroom in de geleider optreedt onder invloed van een elektrisch veld veroorzaakt geladen deeltjes loskomen in de rijrichting. Het creëren van een deeltje huidige - een ernstig probleem. een taak die de kracht van de mensheid bewezen tot het einde van de achttiende eeuw - een apparaat dat het verschil tussen de mogelijkheden van het veld in dezelfde staat voor een lange tijd zal handhaven op te bouwen.

De eerste pogingen

De eerste pogingen om "te redden elektriciteit" Om verder zijn onderzoek en het gebruik werden gemaakt in Nederland. Duitse Ewald Jurgen von Kleist en de Nederlander Pieter van Musschenbroek, die hun onderzoek in het centrum van Leiden uitgevoerd, creëerde 's werelds eerste condensator, later genaamd "Leyden jar".

Accumulatie van elektrische lading al vastgehouden door mechanische wrijving. Gebruik ontlading door kan de geleider voor een bepaalde, vrij kort tijdsinterval.

De overwinning van de menselijke intelligentie op dergelijke kortstondige substantie, zoals elektriciteit, was revolutionair.

Helaas is de ontlading (elektrische stroom die de condensator) duurde zo kort, dat maakt gelijkspanning kon. Daarnaast is de spanning die door de condensator geleidelijk af, hetgeen niet de gelegenheid continue stroom ontvangt verlaat.

We moesten een andere weg te vinden.

De eerste bron

Italiaanse Galvani experimenten op de studie van de "animal elektriciteit", was een originele poging om een natuurlijke bron van macht in de natuur te vinden. Opknoping benen van bereide kikker op metalen haken ijzeren rooster, trok hij de aandacht op de kenmerkende respons van de zenuwuiteinden.

Echter, de conclusies Galvani weerlegd een andere Italiaanse - Alessandro Volta. Geïntrigeerd door de mogelijkheid van het genereren van elektriciteit uit dierlijke organismen, maar voerde een reeks experimenten met kikkers. Maar de conclusie is het tegenovergestelde van zijn vroegere hypotheses.

Volt wordt opgemerkt dat een levend organisme slechts een indicator van elektrische ontlading. Wanneer de huidige benen spieren contract, met vermelding van het potentiaalverschil. De bron van het elektrische veld ingeschakeld ongelijke metaalcontact. Het verder uit elkaar zij in een aantal chemische elementen, hoe groter het effect.

De platen van verschillende metalen opgelegde schijven geïmpregneerd met de elektrolytoplossing, waardoor een lange tijdsperiode nodig potentiaalverschil. En zelfs als het was laag (1,1 V), maar de elektrische stroom kan worden bestudeerd voor een lange tijd. Het belangrijkste is dat de spanning zo lang constant werd gehouden.

Wat gebeurt er

Waarom in de bronnen, de zogenaamde "elektrochemische cellen", noemde dit effect?

Twee metalen elektroden die in de isolator, verschillende rollen spelen. One levert elektronen, de andere ontvangt hen. Werkwijze redoxreactie leidt tot een overmaat aan elektronen in een elektrode die een negatieve pool wordt genoemd en de tweede fout, aangeduid als positieve bronaansluiting.

In de eenvoudigste galvanische cel oxidatiereacties optreden op een elektrode, herstellende - anderzijds. De elektronen komen aan de elektroden vanaf het buitenste gedeelte van het circuit. De elektrolyt is een geleider van stroom binnenin de ionenbron. weerstandskracht geleid door de duur van het proces.

element koper-zink

Het werkingsprincipe van de elektrochemische cellen van belang zijn voor het voorbeeld van een koper-zink galvanische cel optreden wat tegen energie zink en kopersulfaat beschouwen. Deze bron van de koperen plaat wordt in een oplossing van kopersulfaat, wordt een zinkelektrode ondergedompeld in een zinksulfaatoplossing. De oplossingen werden verdeeld poreus kussentje te vermijden mengen, maar niet noodzakelijkerwijs raken.

Als het circuit gesloten is, wordt de oppervlaktelaag van zink geoxydeerd. In het proces van interactie met zink atomen vloeistof omgezet in ionen worden in de oplossing. Op de elektrode worden elektronen vrij die deelnemen aan de vorming stroom kan nemen.

Stappende de koperelektrode, worden de elektronen die bij de reductiereactie. Uit oplossing op de oppervlaktelaag van koper- ionen komen in het herstelproces ze worden omgezet in atomen van koper afgezet op de koperen plaat.

Vatten wat er gebeurt: de procesbewerking van de cel gaat gepaard met de overgang elektronen reductiemiddel aan oxidant van het buitenste deel van de ketting. Reacties optreden op de twee elektroden. Binnen bron stroomt ion stroom.

complexiteit van het gebruik

In principe kan elk van de eventuele redoxreacties worden toegepast in batterijen. Maar de stoffen geschikt om te werken in de effecten van technische elementen, niet zo veel. Bovendien zijn veel reacties vereisen dure materialen kosten.

Moderne accu's hebben een eenvoudige structuur. Twee elektroden geplaatst in een elektrolyt vullen van het vat - een batterijomhulsel. Een dergelijk design kenmerken de structuur te vereenvoudigen en vermindering van de prijs van de batterijen.

Elke elektrochemische cel is in staat om een gelijkstroom te creëren.

Gelijkstroomweerstand niet mogelijk alle ionen gelijktijdig inschakelen van de elektroden, zodat de eenheid gedurende lange tijd. Chemische reacties ionen uiteindelijk beëindigd element wordt afgevoerd.

De interne weerstand van de voeding is belangrijk.

Een beetje weerstand

Het gebruik van elektrische stroom, geen twijfel over bestaan, heeft geleid tot wetenschappelijke en technologische vooruitgang naar een nieuw niveau, gaf hem een enorme boost. Maar de kracht van de weerstand tegen stroom in de weg van een dergelijke ontwikkeling.

Aan de ene kant, de elektrische stroom is van onschatbare waarde eigenschappen gebruikt in het huis en Technologie, aan de andere kant - er is een aanzienlijke weerstand. Natuurkunde als wetenschap van de natuur probeert een evenwicht te vinden, om deze omstandigheden te harmoniseren.

Weerstand ontstaat uit de wisselwerking van elektrisch geladen deeltjes met een substantie waaraan ze bewegen. Uitsluiten dit proces in normale temperatuur, is het onmogelijk.

weerstand

De interne weerstand stroombron en de weerstand tegen delen van het circuit verschillende aard, maar ook bij deze werkwijzen is het scoren door bediening van lading.

Het werk zelf alleen afhankelijk van de eigenschappen van de bron en de inhoud: kwaliteiten van elektroden en elektrolyt, evenals externe circuiteenheden, de weerstand afhangt van de geometrische parameters en de chemische eigenschappen van het materiaal. Bijvoorbeeld, de weerstand van de metaaldraad toeneemt met de lengte en neemt extensie oppervlak. Bij het oplossen van het probleem, hoe de weerstand van Physics verminderen adviseert het gebruik van gespecialiseerde materialen.

huidige Jobs

Overeenkomstig de wet van Joule in geleiders toegewezen hoeveelheid warmte evenredig is met de weerstand. Indien de hoeveelheid warmte Q duiden _ext. , De huidige sterkte I, een uitlooptijd t, krijgen we:

• Q _ext. = ^{I2 ·} r-t,

waarbij r - de inwendige weerstand van de voeding.

In de gehele keten met interne en externe onderdelen, wordt de totale hoeveelheid warmte belicht, waarvan de formule is:

• Q _totaal = I ^{2 ·} r-t + ^{I2 ·} R · t = ^{I2 ·} (R + R) · t,

Het is bekend als aangeduid in de natuurkunde weerstand: extern circuit (alle elementen met uitzondering van de bron) een weerstand R.

de wet van Ohm voor de volledige keten

Bedenk dat het meeste werk in externe krachten maken de huidige bron. De omvang is gelijk aan het product van de door het veld gedragen lading, en elektromotorische kracht bron:

• q · E = I ² · (R + R)-t.

het realiseren van deze heffing is gelijk aan het product van de huidige sterkte op het moment van het ontstaan ervan, hebben we:

• E = I · (r + R).

In overeenstemming met de oorzaak-en-gevolg-relaties is de wet van Ohm gegeven door:

• I = E: (r + R).

De stroomsterkte in het gesloten circuit EMF is recht evenredig met de stroombron en omgekeerd evenredig met de algemene (totale) circuitweerstand.

Op basis van dit patroon is het mogelijk om de interne weerstand en de stroombron bepalen.

De ontlading broncapaciteit

De voornaamste kenmerken van bronnen en kunnen afvoercapaciteit omvatten. De maximale hoeveelheid elektriciteit verkregen vliegend onder bepaalde omstandigheden, afhankelijk van de ontlaadstroom.

In het ideale geval, wanneer bepaalde benaderingen worden uitgevoerd, de ontladingscapaciteit kan constant worden beschouwd.

Bijvoorbeeld de standaard batterij 1,5 V spanningsverschil een afvoercapaciteit van 0,5 Ah. Indien de ontlaadstroom 100 mA, dan gebruikt gedurende 5 uur.

Werkwijzen voor het opladen van batterijen

Werking van de accu tot hun ontslag. Terugwinning batterij opladen kleine elementen wordt uitgevoerd met een stroom waarvan de vermogenswaarde lager dan een tiende van de broncontainer.

De volgende laadmethodes:

• het gebruik van een constante stroom gedurende een vooraf bepaalde tijd (ongeveer 16 uur 0,1 accucapaciteit);
• verlagen van de laadstroom op een voorafbepaalde waarde het potentiaalverschil;
• Met asymmetrische stromen;
• achtereenvolgende toepassing van korte pulsen van het laden en ontladen, waarbij de eerste groter is dan de tweede.

praktisch werk

Voorgestelde taak: het bepalen van de inwendige weerstand van de bron huidige en EMF.

Voor de uitvoering ervan moeten worden gereserveerd door de huidige bron, een ampèremeter, voltmeter, glijbaan weerstand, een belangrijke set van geleiders.

Met behulp van de wet van Ohm voor een gesloten circuit zal de interne weerstand van de huidige bron te bepalen. Om dit te doen, moet u de EMF waarde van de variabele weerstand weerstand te leren kennen.

Berekende stroom weerstand formule in het buitenste gedeelte van de ketting kan worden bepaald uit de wet van Ohm voor subcircuit:

• I = U: R,

waarin I - stroom in de uitwendige schakeling wordt gemeten door een ampèremeter; U - spanning op de externe weerstand.

Om de meetnauwkeurigheid door minstens 5 keer te verbeteren. Wat doet het? De gemeten tijdens het experiment spanning, weerstand, stroom (meer precies, stroom) wordt hierna toegepast.

De elektromotorische kracht stroombron bepalen, gebruikt het feit dat de spanning over de aansluitingen geopende bloedvat vrijwel gelijk aan de EMF.

Het plaatsen van een keten van in serie geschakelde batterijen, weerstanden, ampèremeter sleutel. De aansluitingen van de stroombron sluit een voltmeter. Loskoppelen switch, te verwijderen zijn getuigenis.

De inwendige weerstand, welke formule is ontleend aan de wet van Ohm voor circuitlengte Definieer wiskundige berekeningen:

• I = E: (r + R).
• r = E: I - U: I.

Uit metingen blijkt dat de inwendige weerstand aanzienlijk kleiner dan de buitendiameter.

De praktische werking van de batterij en de batterij heeft een brede toepassing. Onmiskenbare ecologische veiligheid van elektromotoren kan geen twijfel over bestaan, maar om een ruim batterij, ergonomisch maken - het probleem van de moderne natuurkunde. Haar beslissing zal leiden tot een nieuwe ronde van de ontwikkeling van de autotechnologie.

Compact, licht, hoge capaciteit accu's zijn ook van essentieel belang in mobiele elektronische apparaten. energietoevoer die daarin zijn direct verbonden met de werking van het product.