Esența forțelor externe
Pentru curent în conductorul acolo pentru o lungă perioadă de timp, este necesar ca mișcarea particulelor încărcate susținut de orice forță externă. Prin urmare, necesitatea de a firului de la capătul cu capacitate mai mică (presupunând că ochi purtători pozitivi) este îndepărtat în mod continuu acolo aduse de taxe, iar la sfârșitul anului cu mari cheltuieli potențiale însumate în mod continuu. Aceasta este necesară circulația de taxe într-un traseu închis. Acest fapt este în concordanță cu liniile de circuit închis.
electromotoare Sided (forța indirectă) nu poate fi electrostatic, deoarece potențialul camp electrostatic. De lucru forță potențială pentru bucla de curent este zero. În conformitate cu această condiție, actuală nu poate exista, deoarece curentul trebuie să facă de lucru pentru a depăși rezistența conductorilor. forță față pot fi mecanice sau electrice (non-electrostatic) au origine chimică etc. Având în vedere forțele externe legea lui Ohm în forma locală este scris ca:
unde $ \ overrightarrow $ - vectorul densitate de curent, $ \ sigma $ - conductivitate, $ \ overrightarrow $ - intensitatea câmpului de forțe Coulomb, $ \ overrightarrow> $ - intensitatea câmpului de forțe externe.
Exemplu de forțe externe
Cea mai simplă schemă sursă forță externă (sursa de curent), care are o origine mecanică, este prezentată în Fig.1.
Rezolvarea controlului în toate subiectele. 10 ani de experiență! Preț de la 100 de ruble. Perioada de la 1 zi!
Scriem ieftin și tocmai la timp! Mai mult de 50 000 de profesioniști dovedit
Oferta speciala! Oferirea de 100 de ruble.
un prim ordin!
de la 200 ruble / 2 ore de la
de la 350 ruble / 2 ore de la
de la 50 ruble / 2 ore de la
Să între electrozii A și B (Figura 1) este mediul electric neutru cu o valoare taxelor egale de semn opus. forță indirectă origine neelectrice se mută la sarcinile pozitive din electrod (electrod activ este încărcat pozitiv) și un electrod negativ A (electrodul încărcat negativ). În circuitul exterior debitul curentului electric. Curentul produce lucru mecanic. Energia care este necesară pentru producerea de astfel de lucrări raportate de către forțe externe, pe care le petrec pe separarea de încărcare între electrozi. O sursă de curent in forță externă de curent se închide circuitul extern. Direcția curentului într-un circuit extern - de la pozitiv la electrodul negativ în interiorul sursei de alimentare, dimpotrivă. Implementarea practică a unui astfel de sistem este aparatul electrostatic.
electromotoare
Caracterizat de forțe din afara muncii efectuate prin mutarea lor pe circuitul de încărcare. Deoarece forța electromotoare (EMF) ($ \ mathcal E $) se numește:
în cazul în care $ q $ - taxa, $ A $ - activitatea forțelor externe.
Rezolvarea controlului în toate subiectele. 10 ani de experiență! Preț de la 100 de ruble. Perioada de la 1 zi!
Dimensiunea principală a forței electromotoare în sistemul SI: \ $ stânga [\ mathcal E \ dreapta] = B $.
EMF care acționează asupra zonei 1-2 poate fi exprimată ca:
unde $ \ overrightarrow> $ - intensitatea câmpului de forțe externe, $ d \ overrightarrow $ - vector de deplasare. Integral (3) închis, lanțul se va da o expresie pentru tensiunea în acest circuit, deoarece circulația vectorului forțelor externe:
EMF asociată cu o cădere de tensiune sau o tensiune (U) pe porțiunea de lanț 1-2 de relația:
Sarcina: Descrieți mecanismele care permit utilizarea elementelor galvanice ca o sursă de curent constant.
Adesea, există surse de curent constant, care sunt numite celule galvanice. La contactul de o diferență de potențial solid și lichid. În unele cazuri, un astfel de contact are loc o reacție chimică. De exemplu, în cazul în care o placă de zinc este imersat în soluție de acid sulfuric, zincul se dizolvă. Soluția a fost transferată ioni pozitivi de zinc, adică soluția are o sarcină pozitivă și o placă negativă zincul în sine. Atunci când un potențial ioni de zinc tranziție diferență în soluție se termină. Această diferență de potențial se numește potențialul electrochimic. (Aceasta depinde de proprietățile metalului, lichidul și concentrația ionilor metalici în soluție). Pentru soluții de acid sulfuric, în care un potențial de zinc egal -0,5V, cupru potențial electrochimie este de 0,6 V +.
Când cufundat într-o soluție a două metale potențial, care este o diferență între acestea egală cu diferența dintre potențialele electrochimice. Sistemul a doi electrozi de metale diferite cufundate într-o soluție numită celulă galvanică, diferența de potențial dintre metalele - elementul EMF.
De exemplu, elementul Volta este alcătuit din plăci de cupru și zinc, care sunt într-o soluție de acid sulfuric. Știind potențialele electrochimice de zinc și cupru obține elementul EMF Volta:
Galvanic Volta sursă are 2 fețe $ \ mathcal E $, care sunt concentrate în straturile de suprafață, care se învecina plăcile de zinc și cupru, cu o soluție. Grosimea acestor straturi - molecule. Restul volumului de terțe părți soluție de $ \ mathcal E $ acolo. Atunci când plăcile sunt conectate conductor de curent pe acesta din cupru (pozitiv) la placa de zinc (negativ) curge placa. Soluția între electrozii direcția curentului - opusă de zinc la o placă de cupru.
EMF verso membru definit prin proprietățile sale, și nu depinde de curentul care curge prin circuit. Schimbarea tensiunii pe circuitul extern este întotdeauna mai mică decât celula de forță electromotoare. Este mai mică rezistența internă a celulei, cu atât mai mare calitatea sursei de curent.
Atunci când fluxurile de curent în elementul de circuit volți ionii de zinc pozitiv trec în soluție, în cazul în care se combină cu ioni negativi, care, împreună cu un ion de hidrogen pozitiv disociați acid sulfuric. Aceasta este, într-o soluție de o reacție chimică ce are loc. Produsele de reacție sunt parțial precipitat sub formă de nămol. Astfel, ionii pozitivi de hidrogen trece la placa de cupru, unde acestea sunt neutralizate de electronii curentului de conducție în placă. Pe suprafața unui film placă de cupru se formează hidrogen. Acest film mărește rezistența internă a celulei și în același timp, formează un potențial electrochimie suplimentar îndreptat împotriva potențialului pe care era pe placă înainte de formarea filmului. Astfel, elementul EMF scade. Astfel de procese sunt numite elemente de polarizare.
Pentru a reduce incidența EMF depolarizării celulare folosind diverse metode, de exemplu, folosind agenți de oxidare puternici care se leagă de hidrogen și oxigen pentru a forma apa.
Target: EMF Sursa $ \ mathcal E = 1 $ B are o rezistență internă ohmi r = 1 este inclus în circuit, care cuprinde o rezistență R = 9 ohmi. Găsiți curentul în circuit (I), căderea de tensiune în circuitul extern (U), scăderea potențială în cadrul elementului ($ U_r $).
Pentru un circuit închis, care include o sursă de electromotoare a scrie legea lui Ohm ca:
unde $ \ mathcal E $ - EMF sursă de curent, $ R $ - rezistență circuit extern, $ r $ - EMF impedanță sursă.
Legea lui Ohm pentru zona omogenă poate fi scrisă ca:
Și o sursă de curent:
Deoarece toate aceste sarcini sunt înregistrate în sistemul SI, efectuarea de calcule:
\ [I = \ frac = 0,1 \ \ stânga (A \ dreapta). \] \ [U = 0,1 \ cdot 9 = 0,9 \ \ stânga (în \ dreapta). \] \ [U_r = 0,1 \ cdot 1 = 0,1 \ \ stânga (în \ dreapta). \]
Răspuns: I = 0,1V; U = 0,9V; $ U_r = 0,1V. $