La résistance interne de l'alimentation électrique. Résistance – la formule

Le courant électrique dans le conducteur se produit sous l'influence d'un champ électrique provoque des particules chargées qui viennent en vrac dans la direction de Voyage. Création d'un courant de particules – un problème grave. Pour construire un dispositif qui maintiendra la différence entre les potentiels du champ dans le même état depuis longtemps – une tâche qui a prouvé la puissance de l'humanité jusqu'à la fin du XVIIIe siècle.

Les premières tentatives

Les premières tentatives de « sauver l'électricité » pour poursuivre ses recherches et l'utilisation ont été faites aux Pays-Bas. Allemand Ewald Jurgen von Kleist et le Néerlandais Pieter van Musschenbroek qui a mené leurs recherches dans la ville de Leiden, créé premier condensateur du monde, plus tard appelé « pot Leyden ».

L'accumulation de charge électrique est déjà tenue par friction mécanique. Utilisez décharge à travers le conducteur pourrait pour un certain, assez court intervalle de temps.

La victoire de l'intelligence humaine sur cette substance éphémère, comme l'électricité, était révolutionnaire.

Malheureusement, la décharge (courant électrique de condensateur produit) a duré si court que créer un courant continu ne pouvait pas. En outre, la tension fournie par le condensateur diminue progressivement, ce qui ne laisse aucune possibilité de recevoir un courant continu.

Nous avons dû trouver un autre moyen.

La première source

expériences italiennes Galvani sur l'étude de « électricité animale » était une tentative originale pour trouver une source naturelle d'énergie dans la nature. jambes pendantes de grenouille disposé sur la grille de fer crochets de métal, il a attiré l'attention sur la réponse caractéristique des terminaisons nerveuses.

Cependant, les conclusions Galvani réfutent un autre italien – Alessandro Volta. Intrigué par la possibilité de produire de l'électricité à partir d'organismes animaux, il a mené une série d'expériences avec des grenouilles. Mais la conclusion était tout le contraire de ses hypothèses précédentes.

Volts est à noter que d'un organisme vivant est seulement un indicateur de décharge électrique. Lorsque le contrat de muscles des jambes, ce qui indique la différence de potentiel. La source du champ électrique se contact métal différent. Le ils sont plus éloignés dans un certain nombre d'éléments chimiques, plus l'effet.

Les plaques de métaux différents disposés des disques de papier imprégnés de la solution d'électrolyte, ce qui crée une longue période de temps nécessaire différence de potentiel. Et même si elle était faible (1,1 V), mais le courant électrique pourrait être étudié pendant longtemps. La chose principale est que la tension est maintenue constante aussi longtemps.

Qu'est-ce qui se passe

Pourquoi les sources, appelées « cellules électrochimiques », appelé cet effet?

Deux électrodes métalliques placées dans l'isolant, jouent des rôles différents. Un délivre des électrons, l'autre les reçoit. la réaction d'oxydo-réduction du procédé conduit à un excès d'électrons à une électrode, qui est appelé un pôle négatif, et le deuxième défaut, désigné comme une borne de source positive.

Dans les plus simples réactions d'oxydation de la cellule galvanique se produisant à une électrode, réparatrice – d'autre part. Les électrons arrivent au niveau des électrodes de la partie externe du circuit. L'électrolyte est un conducteur de courant à l'intérieur de la source d'ions. force de résistance dirigée par la durée du processus.

élément cuivre-zinc

Le principe de fonctionnement des cellules électrochimiques d'intérêt à considérer l'exemple d'une action cellulaire galvanique de cuivre-zinc qui va à l'encontre du zinc de l'énergie et du sulfate de cuivre. Cette source de la plaque de cuivre est placée dans une solution de sulfate de cuivre, une électrode de zinc est immergé dans une solution de sulfate de zinc. Les solutions ont été divisés tampon poreux pour éviter le mélange, mais pas nécessairement toucher.

Si le circuit est fermé, la couche superficielle de zinc est oxydé. Dans le processus d'interaction avec le liquide d'atomes de zinc est transformé en ions apparaître dans la solution. Sur l'électrode, les électrons sont libérés, ce qui peut prendre part au courant de la formation.

Obtenir sur l'électrode de cuivre, les électrons sont impliqués dans la réaction de réduction. De solution sur la couche de surface d'ions cuivre arrivent dans le processus de récupération, ils sont convertis en atomes de cuivre déposées sur la plaque de cuivre.

Résumer ce qui se passe: l'opération de traitement de la cellule est accompagné par une transition d'électrons réducteur à l'oxydant de la partie extérieure de la chaîne. Les réactions se produisent au niveau des deux électrodes. A l'intérieur source de flux de courant ionique.

la complexité d'utilisation

En principe, l'une des réactions redox possibles peuvent être utilisés dans les batteries. Mais les substances capables d'opérer dans les titres d'éléments techniques, non pas tant. En outre, de nombreuses réactions nécessitent des coûts des matériaux coûteux.

batteries modernes ont une structure simple. Deux électrodes sont placées dans un électrolyte remplissant le récipient – un boîtier de batterie. Ces caractéristiques de conception simplifient la structure et de réduire le prix des batteries.

Toute cellule électrochimique est capable de créer un courant continu.

résistance en courant continu ne permet pas à tous les ions simultanément sur les tourner électrodes, de sorte que l'appareil fonctionne depuis longtemps. Les réactions chimiques produisent des ions finalement élément terminé est déchargé.

La résistance interne de l'alimentation est importante.

Un peu de résistance

L'utilisation du courant électrique, sans aucun doute, a apporté le progrès scientifique et technologique à un nouveau niveau, lui a donné un énorme coup de pouce. Mais la force de la résistance au passage du courant est dans la manière d'un tel développement.

D'une part, le courant électrique a des propriétés précieuses utilisées dans la maison et de la technologie, de l'autre – il y a une résistance considérable. Physique en tant que science de la nature tente de trouver un équilibre, d'harmoniser ces circonstances.

résistance en courant résulte de l'interaction des particules chargées électriquement d'une substance à laquelle ils se déplacent. Exclure ce processus dans des conditions normales de température, il est impossible.

résistance

La résistance interne source de courant et la résistance à des parties externes du circuit ont plusieurs nature différente, mais également dans ces procédés est l'opération de marquage par la charge en mouvement.

Le travail lui-même ne dépend que des propriétés de la source et son contenu: qualités des électrodes et l'électrolyte, ainsi que d'unités de circuit externes, dont la résistance dépend des paramètres géométriques et les propriétés chimiques du matériau. Par exemple, la résistance du fil métallique augmente avec sa longueur et diminue avec l'extension aire de section. Dans la résolution du problème, comment réduire la résistance physique recommande l'utilisation de matériaux spécialisés.

Offres d'emploi actuelles

Conformément à la loi de Joule dans les conducteurs montant alloué de chaleur est proportionnelle à la résistance. Si la quantité de chaleur Q représentent _ext. , La force actuelle I, un temps d'écoulement t, nous obtenons:

• Q _ext. = I ^{2 ·} r · t,

où r – la résistance interne de l'alimentation.

Dans l'ensemble du circuit, y compris les parties internes et externes, la quantité totale de chaleur est mis en évidence, dont la formule est la suivante:

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

Il est connu comme indiqué dans la résistance physique: circuit extérieur (à l'exception de tous les éléments de la source) a une résistance de R.

La loi d'Ohm pour la chaîne complète

Tenir compte que la plupart des travaux en forces extérieures font la source de courant. Son amplitude est égale au produit de la charge portée par le champ, et une source de force électromotrice:

• q · E = I ² · (R + R) · t.

se rendant compte que la charge est égale au produit de la force en vigueur au moment de son apparition, nous avons:

• E = I · (r + R).

Conformément aux relations de cause à effet de la loi d'Ohm est donnée par:

• I = E (r + R).

L'intensité du courant dans la FEM en circuit fermé est directement proportionnelle à la source d'alimentation et inversement proportionnel à la résistance du circuit d' ensemble (total).

Sur la base de ce modèle, il est possible de déterminer la résistance interne et la source de courant.

La capacité de la source de décharge

Les principales caractéristiques des sources et peuvent inclure la capacité de décharge. La quantité maximale d'électricité obtenue lors d'un fonctionnement dans certaines conditions, en fonction du courant de décharge.

Dans le cas idéal, lorsque certaines approximations sont effectuées, la capacité de décharge peut être considérée comme constante.

Par exemple, la batterie standard est 1,5 V différence de potentiel a une capacité de décharge de 0,5 Ah. Si le courant de décharge est de 100 mA, il a fonctionné pendant 5 heures.

Méthodes pour charger les batteries

Le fonctionnement de la batterie conduit à leur décharge. Batterie de récupération de charge de petits éléments est effectué avec un courant dont la valeur est inférieure à la puissance d' un dixième du conteneur source.

Les méthodes de chargement suivantes:

• l'utilisation d'un courant constant pendant une durée prédéterminée (environ 16 heures 0,1 de la capacité actuelle de la batterie);
• l'abaissement du courant de charge à une valeur prédéterminée la différence de potentiel;
• Utiliser des courants asymétriques;
• application successive de courtes impulsions de charge et de décharge, dans lequel le premier est supérieur au second.

travaux pratiques

tâche proposée: déterminer la résistance interne du courant source et EMF.

Pour sa mise en œuvre doivent être réservées par la source de courant, un ampèremètre, voltmètre, toboggan rhéostat, un ensemble clé de conducteurs.

En utilisant la loi d'Ohm pour un circuit fermé déterminera la résistance interne de la source de courant. Pour ce faire, vous devez connaître la valeur de la résistance EMF rhéostat.

Calculé formule de la résistance de courant dans la partie extérieure de la chaîne peut être déterminée à partir de la loi d'Ohm pour sous-circuit:

• I = U: R,

où I – courant dans le circuit externe, est mesurée par un ampèremètre; U – tension sur la résistance externe.

Pour améliorer la précision de la mesure effectuée par au moins 5 fois. Que fait-il? L'mesurée au cours de la tension d'essai, la résistance, le courant (plus précisément, le courant) sont utilisés ci-après.

Pour déterminer la source d'alimentation de force électromotrice, utilisez le fait que la tension à ses bornes lorsque la veine ouverte presque égale à la FEM.

Mettre une chaîne de batteries connectées en série, des résistances, clé de l'ampèremètre. Les bornes de la source de courant un voltmètre. Sectionneur, retirer son témoignage.

La résistance interne, la formule est dérivée de la loi d'Ohm pour le circuit total définir des calculs mathématiques:

• I = E (r + R).
• r = E: I – U: I.

Les mesures montrent que la résistance interne est nettement plus faible que l'extérieur.

La fonction pratique de la batterie et la batterie a une large application. Incontestable sécurité écologique des moteurs électriques ne fait aucun doute, mais de créer une batterie grande capacité, ergonomique – le problème de la physique moderne. Sa décision conduira à un nouveau cycle de développement de la technologie automobile.

Compact, léger, batteries haute capacité sont également essentielles dans les appareils électroniques mobiles. fourniture de l'énergie utilisée dans eux sont en relation directe avec le fonctionnement du produit.