די ינערלעך קעגנשטעל פון די מאַכט צושטעלן. קעגנשטעל - די פאָרמולע

די עלעקטריק קראַנט אין די אָנפירער אַקערז אונטער דער השפּעה פון אַן עלעקטריש פעלד ז באַפֿוילן פּאַרטיקאַלז קומענדיק פרייַ אין דער ריכטונג פון אַרומפאָרן. קרעאַטינג אַ פּאַרטאַקאַל איצטיקן - אַ ערנסט פּראָבלעם. צו בויען אַ מיטל וואָס וועט טייַנען די חילוק צווישן די פּאַטענשאַלז פון די פעלד אין דער זעלביקער שטאַט פֿאַר אַ לאַנג צייַט - אַ אַרבעט אַז פּרוווד די מאַכט פון מענטשהייַט ביז דעם סוף פון די ^ ךן יאָרהונדערט.

דער ערשטער Attempts

דער ערשטער Attempts צו "ראַטעווען עלעקטרע" צו ווייַטער זייַן פאָרשונג און נוצן זענען געמאכט אין די נעטהערלאַנדס. דייַטש עוואַלד Jurgen דורך קלעיסט און די דוטטשמאַן פּיעטער VAN מוססטשענבראָעק וואס באגלייט זייער פאָרשונג אין די שטאָט פון לעידען, געשאַפֿן די וועלט 'ס ערשטער קאַפּאַסאַטער, שפּעטער גערופֿן "ליידען סלוי".

אַקיומיאַליישאַן פון עלעקטריש אָפּצאָל איז שוין געהאלטן דורך מעטשאַניקאַל רייַבונג. נוצן אָפּזאָגן דורך די אָנפירער קען פֿאַר אַ זיכער, פאַירלי קורץ, צייַט מעהאַלעך.

דער נצחון פון מענטש סייכל אויף אַזאַ עפעמעראַל מאַטעריע, אַזאַ ווי עלעקטרע, איז געווען רעוואלוציאנער.

צום באַדויערן, די אָפּזאָגן (עלעקטריש איצטיקן Produced קאַפּאַסאַטער) לאַסטיד אַזוי קורץ אַז שאַפֿן דירעקט איצטיקן קען ניט. אין דערצו, די וואָולטידזש געגעבן דורך די קאַפּאַסאַטער ביסלעכווייַז דיקריסאַז, וואָס בלעטער קיין געלעגנהייט צו באַקומען קעסיידערדיק קראַנט.

מיר האט צו געפֿינען אן אנדער וועג.

דער ערשטער מקור

איטאַליעניש גאַלוואַני יקספּעראַמאַנץ אויף דעם לערנען פון "כייַע עלעקטרע" איז געווען אַן אָריגינעל פּרווון צו געפינען אַ נאַטירלעך מקור פון מאַכט אין נאַטור. כאַנגגינג לעגס פון צוגעגרייט זשאַבע אויף מעטאַל כוקס פּרעסן רייַבן, ער געצויגן ופמערקזאַמקייַט צו די קוואַליטעט ענטפער פון די נערוו ענדינגס.

אָבער, די קאַנקלוזשאַנז גאַלוואַני רעפוטעד אן אנדער איטאַליעניש - אַלעססאַנדראָ וואָלטאַ. ינטריגד דורך די מעגלעכקייט פון דזשענערייטינג עלעקטרע פון כייַע אָרגאַניזאַמז, עס באגלייט אַ סעריע פון יקספּעראַמאַנץ מיט FROGS. אבער די מסקנא איז געווען די גאַנץ פאַרקערט פון זייַן פרייַערדיק היפּאָטהעסעס.

וואלטס ווערט אנגעוויזן, אז אַ לעבעדיק אָרגאַניזם איז בלויז אַ גראדן פון עלעקטריקאַל אָפּזאָגן. ווען די קראַנט לעגס מאַסאַלז אָפּמאַך, ינדאַקייטינג די פּאָטענציעל חילוק. דער מקור פון די עלעקטריק פעלד אויסגעדרייט דיסימאַלער מעטאַל קאָנטאַקט. די ווייַטער באַזונדער זיי זענען אין אַ נומער פון כעמיש עלעמענטן, די גרעסער די ווירקונג.

די פּלאַטעס פון דיסימאַלער מעטאַלס געלייגט פּאַפּיר דיסקס ימפּרעגנייטאַד מיט די עלעקטראָליטע לייזונג, קריייטינג אַ לאַנג צייַט פון צייַט required פּאָטענציעל חילוק. און אַפֿילו אויב עס איז געווען נידעריק (1.1 וו), אָבער די עלעקטריש איצטיקן קען זיין געלערנט פֿאַר אַ לאַנג צייַט. די הויפּט זאַך איז אַז די וואָולטידזש איז געהאלטן קעסיידערדיק ווי לאַנג.

וואָס ס געשעעניש

וואָס אין די קוואלן, גערופֿן "עלעקטראָטשעמיקאַל סעלז", גערופֿן דעם ווירקונג?

צוויי מעטאַל ילעקטראָודז געשטעלט אין די ינסאַלייטער, שפּילן פאַרשידענע ראָלעס. איינער דיליווערז עלעקטראָנס, די אנדערע נעמט זיי. פּראָצעס רעדאָקס אָפּרוף לידז צו אַ וידעפדיק פון עלעקטראָנס אין איין ילעקטראָוד, וואָס איז גערופֿן אַ נעגאַטיוו פלאָקן, און די רגע שולד, דינאָוטאַד ווי אַ positive מקור וואָקזאַל.

אין די מערסט פּשוט גאַלוואַניק צעל אַקסאַדיישאַן ריאַקשאַנז געשעעניש אין איין ילעקטראָוד, ראַסטאָראַטיוו - אויף די אנדערע. די עלעקטראָנס אָנקומען אין די ילעקטראָודז פון די פונדרויסנדיק אַ טייל פֿון דער קרייַז. די עלעקטראָליטע איז אַ אָנפירער פון איצטיקע ין די יאָן מקור. קעגנשטעל קראַפט געפֿירט דורך דער געדויער פון דעם פּראָצעס.

קופּער-צינק עלעמענט

דער פּרינציפּ פון אָפּעראַציע פון עלעקטראָטשעמיקאַל סעלז פון אינטערעס צו באַטראַכטן די משל פון אַ קופּער-צינק גאַלוואַניק צעל אַקציע וואָס גייט קעגן ענערגיע צינק און קופּער סולפאַטע. דעם מקור פון קופּער טעלער איז געשטעלט אין אַ לייזונג פון קופּער סולפאַטע, אַ צינק ילעקטראָוד איז געטובלט אין אַ צינק סולפאַטע לייזונג. די סאַלושאַנז זענען געווען צעטיילט פּאָרעז בלאָק צו ויסמייַדן מיקסינג, אָבער ניט דאַווקע רירנדיק.

אויב די קרייַז איז פֿאַרמאַכט, די ייבערפלאַך שיכטע פון צינק איז אַקסאַדייזד. אין דעם פּראָצעס פון ינטעראַקשאַן מיט צינק אַטאָמס פליסיק האט זיך אויסגעדרייט אין ייאַנז דערשייַנען אין די לייזונג. אויף די ילעקטראָוד, עלעקטראָנס זענען רעלעאַסעד, וואָס קענען נעמען אָנטייל אין די פאָרמירונג קראַנט.

געטינג אויף די קופּער ילעקטראָוד, די עלעקטראָנס זענען ינוואַלווד אין די רעדוקציע אָפּרוף. פֿון לייזונג אַנטו די ייבערפלאַך שיכטע פון קופּער ייאַנז אָנקומען אין די אָפּזוך פּראָצעס זיי זענען קאָנווערטעד אין אַטאָמס פון קופּער דיפּאַזאַטאַד אויף די קופּער טעלער.

סאַמערייז וואָס איז געשעעניש: דער פּראָצעס אָפּעראַציע פון די צעל איז באגלייט דורך יבערגאַנג עלעקטראָן רעדוקטאַנט צו אַקסאַדאַנט פון די ויסווייניקסט טייל פון די קייט. ריאַקשאַנז פאַלן אין די צוויי ילעקטראָודז. ין מקור פלאָווס יאָן קראַנט.

קאַמפּלעקסיטי פון נוצן

אין פּרינציפּ, קיין פון די מעגלעך רעדאָקס ריאַקשאַנז קענען ווערן געניצט אין באַטעריז. אבער די סאַבסטאַנסיז טויגעוודיק פון אַפּערייטינג אין די סיקיוראַטיז פון טעכניש עלעמענטן, ניט אַזוי פיל. דערצו, פילע ריאַקשאַנז דאַרפן טייַער מאַטעריאַלס קאָס.

מאָדערן באַטעריז האָבן אַ פּשוט סטרוקטור. צוויי ילעקטראָודז זענען געשטעלט אין איינער עלעקטראָליטע פילונג די שיף - אַ באַטאַרייע קאַסטן. אַזאַ פּלאַן פֿעיִקייטן פאַרפּאָשעטערן די ביניען און אַראָפּלאָזן די פּרייַז פון די באַטעריז.

קיין עלעקטראָטשעמיקאַל צעל איז ביכולת צו שאַפֿן אַ דירעקט קראַנט.

דק קעגנשטעל טוט נישט לאָזן אַלע די ייאַנז סיימאַלטייניאַסלי קער אויף די ילעקטראָודז, אַזוי די אַפּאַראַט אַפּערייץ פֿאַר אַ לאַנג צייַט. כעמיש ריאַקשאַנז פּראָדוצירן ייאַנז יווענטשאַוואַלי טערמאַנייטאַד עלעמענט איז דיסטשאַרדזשד.

די ינערלעך קעגנשטעל פון די מאַכט צושטעלן איז וויכטיק.

א קליין ביסל פון קעגנשטעל

די נוצן פון עלעקטריש קראַנט, קיין צווייפל, האט געבראכט SCIENTIFIC און טעקנאַלאַדזשיקאַל פּראָגרעס צו אַ נייַ מדרגה, געגעבן אים אַ ריזיק בוסט. אבער די שטאַרקייַט פון די קעגנשטעל צו איצטיקן לויפן געץ אין די וועג פון אַזאַ אַ אַנטוויקלונג.

אויף דעם איין האַנט, די עלעקטריק איצטיקן האט ינוואַליאַבאַל פּראָפּערטיעס געניצט אין דער היים און טעכנאָלאָגיע, אויף די אנדערע - עס איז אַ היפּש קעגנשטעל. פיזיק ווי אַ וויסנשאַפֿט פון נאַטור איז טריינג צו שלאָגן אַ וואָג, צו כאַרמאַנייז די אומשטאנדן.

איצטיקן קעגנשטעלגלייך ערייזאַז פון די ינטערפּלייַ פון ילעקטריקלי באַפֿוילן פּאַרטיקאַלז מיט אַ מאַטעריע צו וואָס זיי זענען מאָווינג. ויסשליסן דעם פּראָצעס אין נאָרמאַל טעמפּעראַטור באדינגונגען, עס איז אוממעגלעך.

קעגנשטעל

די ינערלעך קעגנשטעל קראַנט מקור און די קעגנשטעל צו פונדרויסנדיק טיילן פון די קרייַז האָבן עטלעכע פאַרשידענע נאַטור, אָבער גלייַך אין די פּראַסעסאַז איז די סקאָרינג אָפּעראַציע דורך מאָווינג אָפּצאָל.

די אַרבעט זיך דעפּענדס בלויז אויף די פּראָפּערטיעס פון די מקור און זייַן צופרידן: קוואַלאַטיז פון ילעקטראָודז און עלעקטראָליטע, ווי געזונט ווי צו פונדרויסנדיק קרייַז וניץ, די קעגנשטעל פון וואָס דעפּענדס אויף די דזשיאַמעטריק פּאַראַמעטערס און כעמישער פּראָפּערטיעס פון די מאַטעריאַל. לעמאָשל, די קעגנשטעל פון די מעטאַל דראָט ינקריסאַז מיט זייַן לענג און דיקריסיז מיט געשפּרייט סעקשאַנאַל געגנט. אין סאַלווינג די פּראָבלעם, ווי צו רעדוצירן די קעגנשטעל פון Physics רעקאַמענדז די נוצן פון ספּעשאַלייזד מאַטעריאַלס.

איצטיקן דזשאָבס

אין לויט מיט די געזעץ פון דזשאָולע אין קאָנדוקטאָרס אַלאַקייטיד סומע פון היץ איז פּראַפּאָרשאַנאַל צו די קעגנשטעל. אויב די קוואַנטיטי פון היץ ק דינאָוט _עקסט. , די איצטיקע שטאַרקייַט איך, אַ שטראָם צייַט ה, מיר באַקומען:

• ק _עקסט. = איך ^{2 ·} ר · ה,

ווו ר - די ינערלעך קעגנשטעל פון די מאַכט צושטעלן.

אין די גאנצע קרייַז כולל ביידע ינערלעך און פונדרויסנדיק טיילן, די גאַנץ סומע פון היץ איז כיילייטיד, די פאָרמולע פון וואָס איז:

• ק _גאַנץ = איך ^{2 ·} ר · ה, + איך ^{2 ·} ר · ה = איך ^{2 ·} (ר + ר) · ה,

עס איז באקאנט ווי דינאָוטאַד אין פיזיק קעגנשטעל: פונדרויסנדיק קרייַז (אַלע יסודות חוץ די מקור) האט אַ קעגנשטעל פון אַר

אָום ס געזעץ פֿאַר די גאַנץ קייט

באַטראַכטן אַז רובֿ פון די אַרבעט אין אַרויס פאָרסעס מאַכן דעם קראַנט מקור. זייַן מאַגנאַטוד איז גלייַך צו דער פּראָדוקט פון דער באַשולדיקונג געטראגן דורך די פעלד, און עלעקטראָמאָטיווע קראַפט מקור:

• ק · E = איך ² · (ר + ר) · ה.

ריאַלייזינג אַז אָפּצאָל איז גלייַך צו דער פּראָדוקט פון איצטיקע שטאַרקייַט בייַ די צייַט פון זייַן פּאַסירונג, מיר האָבן:

• E = איך · (ר + ר).

אין לויט מיט די גרונט-און-ווירקונג באציונגען אָום ס געזעץ איז געגעבן דורך:

• איך = E: (ר + ר).

די איצטיקע שטאַרקייַט אין די פֿאַרמאַכט קרייַז עמף איז גלייַך פּראַפּאָרשאַנאַל צו די מאַכט מקור און ינווערסעלי פּראַפּאָרשאַנאַל צו די קוילעלדיק (גאַנץ) קרייַז קעגנשטעל.

באַזירט אויף דעם מוסטער, עס איז מעגלעך צו באַשליסן די ינערלעך קעגנשטעל און די קראַנט מקור.

די אָפּזאָגן מקור קאַפּאַסאַטאַנס

די הויפּט טשאַראַקטעריסטיקס פון קוואלן און קען אַרייַננעמען אָפּזאָגן קאַפּאַציטעט. די מאַקסימום קוואַנטיטי פון עלעקטרע באקומען ווען אַפּערייטינג אונטער זיכער טנאָים, דיפּענדינג אויף די אָפּזאָגן קראַנט.

אין די ידעאַל פאַל, ווען זיכער אַפּפּראָקסימאַטיאָנס זענען געטאן, די אָפּזאָגן קאַפּאַציטעט קענען ווערן באטראכט קעסיידערדיק.

למשל, דער נאָרמאַל באַטאַרייע איז 1.5 וו פּאָטענציעל חילוק האט אַ אָפּזאָגן קאַפּאַציטעט פון 0.5 אַה. אויב די אָפּזאָגן קראַנט איז 100 מאַ, דעמאָלט עס אַפּערייטאַד פֿאַר 5 שעה.

מעטהאָדס פֿאַר טשאַרדזשינג באַטעריז

אָפּעראַציע פון די באַטאַרייע לידז צו זייער אָפּזאָגן. אָפּזוך באַטאַרייע טשאַרדזשינג קליין יסודות איז געטאן מיט אַ קראַנט וועמענס מאַכט ווערט איז ווייניקער ווי 1/10 פון די מקור קאַנטיינער.

די ווייַטערדיק טשאַרדזשינג מעטהאָדס:

• די נוצן פון אַ קעסיידערדיק קראַנט פֿאַר אַ פּרידיטערמינד צייַט (וועגן 16 שעה 0.1 איצטיקן באַטאַרייע קאַפּאַציטעט);
• לאָוערינג די טשאַרדזשינג קראַנט צו אַ פּרידיטערמינד ווערט דער פּאָטענציעל חילוק;
• נוצן ייסאַמעטריקאַל קעראַנץ;
• סאַקסעסיוו אַפּלאַקיישאַן פון קורץ פּאַלסיז פון טשאַרדזשינג און דיסטשאַרדזשינג, אין וואָס דער ערשטער איז גרעסער ווי די רגע.

פּראַקטיש אַרבעט

פּראָפּאָסעד אַרבעט: באַשטימען די ינערלעך קעגנשטעל פון די מקור קראַנט און עמף.

פֿאַר זייַן ימפּלאַמענטיישאַן דאַרפֿן צו זיין רעזערווירט דורך די קראַנט מקור, אַ אַממעטער, וואָלטמעטער, רוק רהעאָסטאַט, אַ שליסל שטעלן פון קאָנדוקטאָרס.

ניצן אָום ס געזעץ פֿאַר אַ פֿאַרמאַכט קרייַז וועט באַשליסן די ינערלעך קעגנשטעל פון די קראַנט מקור. צו טאָן דאָס, איר מוזן וויסן די עמף ווערט פון די רהעאָסטאַט קעגנשטעל.

קאַלקולאַטעד איצטיקן קעגנשטעלגלייך פאָרמולע אין די ויסווייניקסט טייל פון די קייט קענען ווערן באשלאסן פון אָום ס געזעץ פֿאַר סובסירקויט:

• איך = ו: ר,

ווו איך - קראַנט אין די ויסווייניקסט קרייַז, איז געמאסטן דורך אַ אַממעטער; ו - וואָולטידזש אויף די פונדרויסנדיק רעסיסטאָר.

צו פֿאַרבעסערן די אַקיעראַסי פון מעאַסורעמענט געמאכט דורך לפּחות 5 מאל. וואָס טוט עס טאָן? די געמאסטן בעשאַס דער עקספּערימענט וואָולטידזש, קעגנשטעל, קראַנט (מער דווקא, קראַנט) זענען געניצט הערעינאַפטער.

צו באַשטימען דעם עלעקטראָמאָטיווע קראַפט מאַכט מקור, נוצן די פאַקט אַז דעם וואָולטידזש אַריבער זייַן טערמינאַלס ווען עפענען אָדער כּמעט גלייַך צו די עמף.

פּאַטינג אַ קייט פון סעריע-קאָננעקטעד באַטעריז, ריזיסטערז, אַממעטער שליסל. די טערמינאַלס פון די קראַנט מקור פאַרבינדן אַ וואָלטמעטער. דיסקאָננעקטינג באַשטימען, אַראָפּנעמען זיין עדות.

די ינערלעך קעגנשטעל, וואָס פאָרמולע איז דערייווד פון אָום ס געזעץ פֿאַר די גאַנץ קרייַז, דעפינירן מאַטאַמאַטיקאַל חשבונות:

• איך = E: (ר + ר).
• ר = E: איך - ו: אויך

מעזשערמאַנץ ווייַזן אַז די ינערלעך קעגנשטעל איז באטייטיק קלענערער ווי די ויסווייניקסט.

די פּראַקטיש פֿונקציע פון די באַטאַרייע און די באַטאַרייע האט אַ ברייט אַפּלאַקיישאַן. ומלייקנדלעך עקאַלאַדזשיקאַל זיכערקייַט פון עלעקטריש מאָטאָרס קענען זיין קיין צווייפל, אָבער צו שאַפֿן אַ געראַם באַטאַרייע, ערגאַנאַמיק - די פּראָבלעם פון מאָדערן פיזיק. זייַן באַשלוס וועט פירן צו אַ נייַ קייַלעכיק פון אַנטוויקלונג פון אָטאַמאָוטיוו טעכנאָלאָגיע.

סאָליד, לייטווייט, הויך-קאַפּאַציטעט באַטעריז אויך זענען יקערדיק אין רירעוודיק עלעקטראָניש דיווייסאַז. צושטעלן פון ענערגיע געניצט אין זיי זענען גלייַך קאָננעקטעד מיט די אָפּעראַציע פון די פּראָדוקט.