La resistenza interna dell'alimentatore. Resistenza – la formula

La corrente elettrica nel conduttore avviene sotto l'influenza di un campo elettrico cause particelle cariche provenienti sciolto nel senso di marcia. La creazione di una corrente di particelle – un problema serio. Per costruire un dispositivo che manterrà la differenza tra le potenzialità del settore nello stesso stato per lungo tempo – un compito che ha dimostrato il potere dell'umanità fino alla fine del XVIII secolo.

I primi tentativi

I primi tentativi di "risparmiare energia elettrica" per proseguire la sua ricerca e l'utilizzo sono stati fatti nei Paesi Bassi. Tedesco Ewald Jurgen von Kleist e l'olandese Pieter van Musschenbroek che ha condotto la loro ricerca nella città di Leida, creati primo condensatore al mondo, in seguito chiamato "bottiglia di Leida".

Accumulo di carica elettrica è già tenuta per attrito meccanico. Utilizzare scarico attraverso il conduttore potrebbe per un certo, piuttosto breve, intervallo di tempo.

La vittoria dell'intelligenza umana su tale sostanza effimera, come l'elettricità, era rivoluzionario.

Purtroppo, la scarica (corrente elettrica prodotta condensatore) è durata così breve che crea corrente continua non poteva. Inoltre, la tensione data dal condensatore diminuisce gradualmente, che non lascia possibilità di ricevere corrente continua.

Abbiamo dovuto trovare un altro modo.

La prima fonte

esperimenti italiani Galvani sullo studio di "elettricità animale" era un tentativo originale di trovare una fonte naturale di energia in natura. Appeso le gambe di rana preparata sulla grata metallica ganci di ferro, ha attirato l'attenzione sul risposta caratteristica delle terminazioni nervose.

Tuttavia, le conclusioni Galvani confutate un altro italiano – Alessandro Volta. Incuriosito dalla possibilità di generare energia elettrica da organismi animali, ha condotto una serie di esperimenti con le rane. Ma la conclusione è stata l'esatto opposto delle sue ipotesi precedenti.

Volt deve notare che un organismo vivente è solo un indicatore di scarica elettrica. Quando la corrente contratto di gambe muscoli, che indica la differenza di potenziale. La sorgente del campo elettrico acceso contatto metallo dissimili. Il più lontani essi sono in un certo numero di elementi chimici, maggiore è l'effetto.

Le piastre di metalli diversi posati dischi di carta impregnati con la soluzione elettrolitica, creando un lungo periodo di tempo richiesto differenza di potenziale. E anche se era bassa (1,1 V), ma la corrente elettrica potrebbe essere studiato per lungo tempo. La cosa principale è che la tensione è stata mantenuta costante a lungo.

Che cosa sta succedendo

Perché nelle fonti, chiamate "celle elettrochimiche", chiamate questo effetto?

Due elettrodi metallici posti nell'isolante, giocano ruoli diversi. Uno trasporta elettroni, l'altra li riceve. reazione redox processo porta ad un eccesso di elettroni ad un elettrodo, che è chiamato un polo negativo, e il secondo guasto, indicato nel suo terminale di source positivo.

Nelle più semplici reazioni di ossidazione galvanica cella che si verificano in un elettrodo, ristoratore – dall'altro. Gli elettroni arrivano elettrodi dalla parte esterna del circuito. L'elettrolita è un conduttore di corrente all'interno della sorgente di ioni. forza di resistenza guidato dalla durata del processo.

Elemento di rame-zinco

Il principio di funzionamento delle celle elettrochimiche di interesse a considerare l'esempio di un'azione cella galvanica rame-zinco che va contro zinco energia e solfato di rame. Questa fonte di piastra di rame viene posta in una soluzione di solfato di rame, un elettrodo di zinco viene immerso in una soluzione di solfato di zinco. Le soluzioni sono state divise tampone poroso per evitare la miscelazione, ma non necessariamente toccare.

Se il circuito è chiuso, lo strato superficiale di zinco è ossidata. Nel processo di interazione con gli atomi di zinco liquido trasformato in ioni apparire nella soluzione. Sull'elettrodo, gli elettroni vengono rilasciati, che può partecipare alla formazione attuale.

Ottenere sull'elettrodo di rame, gli elettroni sono coinvolti nella reazione di riduzione. Dalla soluzione sullo strato superficiale di ioni rame arrivano nel processo di recupero vengono convertiti in atomi di rame depositate sul piatto di rame.

Riassumere ciò che accade: l'operazione del processo della cella è accompagnata da riducente elettroni transizione verso ossidante della parte esterna della catena. Reazioni avvengono i due elettrodi. Fonte interna scorre corrente ionica.

complessità di utilizzo

In linea di principio, una delle possibili reazioni di ossidoriduzione può essere utilizzato nelle batterie. Ma le sostanze in grado di operare in titoli di elementi tecnici, non tanto. Inoltre, molte reazioni, bisogna affrontare costi materiali costosi.

moderne batterie hanno una struttura semplice. Due elettrodi sono collocati in un elettrolita riempire il serbatoio – un involucro di batteria. Tali caratteristiche progettuali semplificare la struttura e ridurre il prezzo delle batterie.

Una cella elettrochimica è in grado di creare una corrente diretta.

Resistenza DC non consente tutti gli ioni ruotano contemporaneamente sugli elettrodi, per cui l'unità può funzionare per un lungo tempo. Le reazioni chimiche producono ioni casualmente elemento terminato viene scaricata.

La resistenza interna del l'alimentazione è importante.

Un po 'di resistenza

L'uso di corrente elettrica, senza dubbio, ha portato il progresso scientifico e tecnologico ad un nuovo livello, gli ha dato una spinta enorme. Ma la forza della resistenza al flusso di corrente ottiene nel senso di un tale sviluppo.

Da un lato, la corrente elettrica ha proprietà preziose utilizzati in casa e la tecnologia, dall'altro – v'è una notevole resistenza. Fisica come scienza della natura sta cercando di trovare un equilibrio, per armonizzare queste circostanze.

Resistenza corrente deriva dalla interazione di particelle cariche elettricamente con una sostanza a cui si muovono. Escludere questo processo in condizioni normali di temperatura, è impossibile.

resistenza

La resistenza interna sorgente di corrente e la resistenza alle parti esterne del circuito hanno diverse natura diversa, ma ugualmente in questi processi è l'operazione di punteggio dalla carica in movimento.

L'opera stessa dipende solo dalle proprietà della sorgente e del suo contenuto: qualità di elettrodi ed elettroliti, nonché alle unità circuito esterno, la cui resistenza dipende dai parametri geometrici e le proprietà chimiche del materiale. Ad esempio, la resistenza del filo metallico aumenta con la lunghezza e diminuisce con area di sezione estensione. Nel risolvere il problema, come ridurre la resistenza di Fisica raccomanda l'uso di materiali speciali.

Impiego attuale

In accordo con la legge di Joule nei conduttori assegnati quantità di calore è proporzionale alla resistenza. Se la quantità di calore Q denotano _ext. , La forza corrente I, un tempo di scorrimento t, otteniamo:

• Q _ext. = I ^{2 ·} r · t,

dove r – la resistenza interna dell'alimentatore.

Nell'intero circuito comprendente entrambe le parti interne ed esterne, la quantità totale di calore è evidenziato, la cui formula è la seguente:

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

E 'noto come indicato nella resistenza fisica: circuito esterno (tutti gli elementi eccetto la sorgente) ha una resistenza R.

legge di Ohm per l'intera catena

Si consideri che la maggior parte del lavoro in forze esterne rendono la sorgente corrente. La sua grandezza è uguale al prodotto della carica portata dal campo, e la fonte forza elettromotrice:

• q · E = I ² · (R + R) · t.

realizzando che carica è uguale al prodotto della forza corrente al momento del suo verificarsi, si ha:

• E = I · (R + R).

In accordo con le relazioni di causa-effetto la legge di Ohm è data da:

• I = E: (R + R).

L'intensità di corrente nel circuito chiuso EMF è direttamente proporzionale alla fonte di alimentazione e inversamente proporzionale al grado (totale) resistenza del circuito.

Sulla base di questo modello, è possibile determinare la resistenza interna e la sorgente di corrente.

La fonte scarica capacitiva

Le caratteristiche principali fonti e possono includere capacità di scarica. La quantità massima di energia elettrica ottenuta quando operano in determinate condizioni, in funzione della corrente di scarica.

Nel caso ideale, quando vengono eseguite alcune approssimazioni, la capacità di scarico può essere considerata costante.

Ad esempio, la batteria standard è 1,5 V differenza di potenziale ha una capacità di scarica di 0,5 Ah. Se la corrente di scarica è 100 mA, poi utilizzata per 5 ore.

Metodi per la ricarica delle batterie

Il funzionamento della batteria porta alla loro dimissione. batteria di recupero carica piccoli elementi viene eseguita con una corrente il cui valore di potenza è inferiore a un decimo del contenitore di protezione.

I seguenti metodi di carica:

• l'uso di una corrente costante per un tempo predeterminato (circa 16 ore 0,1 capacità attuale della batteria);
• abbassando la corrente di carica ad un valore predeterminato della differenza di potenziale;
• Utilizzare correnti asimmetriche;
• successiva applicazione di brevi impulsi di carico e di scarico, in cui il primo è maggiore del secondo.

lavoro pratico

compito proposto: determinare la resistenza interna della corrente della sorgente e EMF.

Per la sua attuazione devono essere riservata dal generatore di corrente, un amperometro, voltmetro, reostato diapositiva, un set di chiavi di conduttori.

Usando la legge di Ohm per un circuito chiuso determinerà la resistenza interna del generatore di corrente. Per fare questo, è necessario conoscere il valore FEM della resistenza reostato.

Calcolato formula resistenza corrente nella parte esterna della catena può essere determinato dalla legge di Ohm per sottocircuito:

• I = U: R,

dove I – corrente nel circuito esterno, viene misurata da un amperometro; U – tensione sul resistore esterno.

Per migliorare la precisione della misura da parte di almeno 5 volte. Che cosa fa? La tensione misurata durante l'esperimento, resistenza, corrente (più precisamente, corrente) vengono utilizzati in seguito.

Per determinare la sorgente di alimentazione forza elettromotrice, utilizzare il fatto che la tensione ai suoi capi quando vena aperta quasi uguale alla EMF.

Mettendo una catena di batterie collegati in serie, resistenze, chiave amperometro. I terminali della sorgente di corrente collegare un voltmetro. sezionatore, togliere la sua testimonianza.

La resistenza interna, che formula è derivata dalla legge di Ohm per il circuito totale, definire calcoli matematici:

• I = E: (R + R).
• r = E: I – U: I.

Misurazioni mostrano che la resistenza interna è notevolmente più piccolo di quello esterno.

La funzione pratica della batteria e la batteria ha una vasta applicazione. Innegabile sicurezza ecologica dei motori elettrici può essere alcun dubbio, ma per creare una batteria capiente, ergonomica – il problema della fisica moderna. La sua decisione porterà ad un nuovo ciclo di sviluppo della tecnologia automobilistica.

batterie compatte, leggero, ad alta capacità sono essenziali anche in dispositivi elettronici portatili. fornitura di energia utilizzata in essi sono direttamente connessi al funzionamento del prodotto.