Существуют следующие виды источников электрического тока: механические; тепловые; световые; химические. Механические источники В этих источниках происходит преобразование механической энергии в электрическую. Преобразование осуществляется в специальных устройствах – генераторах. Основными генераторами являются турбогенераторы, где электрическая машина приводится в действие газовым или паровым потоком, и гидрогенераторы, преобразующие энергию падающей воды в электричество. Большая часть электроэнергии на Земле производится именно механическими преобразователями. Тепловые источники Здесь преобразуется в электричество тепловая энергия. Возникновение электрического тока обусловлено разностью температур двух пар контактирующих металлов или полупроводников — термопар. В этом случае заряженные частицы переносятся от нагретого участка к холодному. Величина тока зависит напрямую от разности температур: чем больше эта разность, тем больше электрический ток. Термопары на основе полупроводников дают термоэдс в 1000 раз больше, чем биметаллические, поэтому из них можно изготавливать источники тока. Металлические термопары используют лишь для измерения температуры. В настоящее время разработаны новые элементы на основе преобразования тепла, выделяющегося при естественном распаде радиоактивных изотопов. Такие элементы получили название радиоизотопный термоэлектрический генератор. В космических аппаратах хорошо себя зарекомендовал генератор, где применяется изотоп плутоний-238. Он даёт мощность 470 Вт при напряжении 30 В. Так как период полураспада этого изотопа 87,7 года, то срок службы генератора очень большой. Преобразователем тепла в электричество служит биметаллическая термопара. Световые источники С развитием физики полупроводников в конце ХХ века появились новые источники тока – солнечные батареи, в которых энергия света преобразуется в электрическую энергию. В них используется свойство полупроводников выдавать напряжение при воздействии на них светового потока. Особенно сильно этот эффект наблюдается у кремниевых полупроводников. Но всё-таки КПД таких элементов не превышает 15%. Солнечные батареи стали незаменимы в космической отрасли, начали применяться и в быту. Цена таких источников питания постоянно снижается, но остаётся достаточно высокой: около 100 рублей за 1 ватт мощности. Химические источники Все химические источники можно разбить на 3 группы: Гальванические Аккумуляторы Тепловые Гальванические элементы работают на основе взаимодействия двух разных металлов, помещённых в электролит. В качестве пар металлов и электролита могут быть разные химические элементы и их соединения. От этого зависит вид и характеристики элемента. ВАЖНО! Гальванические элементы используются только разово, т.е. после разряда их невозможно восстановить. Существует 3 вида гальванических источников (или батареек): Солевые; Щелочные; Литиевые. Солевые, или иначе «сухие», батарейки используют пастообразный электролит из соли какого-либо металла, помещённый в цинковый стаканчик. Катодом служит графито-марганцевый стержень, расположенный в центре стаканчика. Дешёвые материалы и лёгкость изготовления таких батареек сделали их самыми дешёвыми из всех. Но по характеристикам они значительно уступают щелочным и литиевым. В щелочных батарейках в качестве электролита используется пастообразный раствор щёлочи — гидрооксида калия. Цинковый анод заменён на порошкообразный цинк, что позволило увеличить отдаваемый элементом ток и время работы. Эти элементы служат в 1,5 раза дольше солевых. В литиевом элементе анод сделан из лития — щелочного металла, что значительно увеличило продолжительность работы. Но одновременно увеличилась цена из-за относительной дороговизны лития. Кроме того, литиевая батарейка может иметь различное напряжение в зависимости от материала катода. Выпускают батарейки с напряжением от 1,5 В до 3,7 В. Аккумуляторы — источники электрического тока, которые можно подвергать многим циклам заряда-разряда. Основными видами аккумуляторов являются: Свинцово-кислотные; Литий-ионные; Никель-кадмиевые. Свинцово-кислотные аккумуляторы состоят из свинцовых пластин, погружённых в раствор серной кислоты. При замыкании внешней электрической цепи происходит химическая реакция, в результате которой свинец преобразуется в сульфат свинца на катоде и аноде, а также образуется вода. В процессе зарядки сульфат свинца на аноде восстанавливается до свинца, а на катоде до диоксида свинца.
ИЗВИНЯЮСЬ ЗА ТО ЧТО ТАК МНОГО, ВЫБЕРИ САМОЕ ВАЖНОЕ ДЛЯ ТЕБЯ)
Проводник 1
Объяснение:
Из рисунка видно, что проводники из разных материалов с номерами 1 и 6, 2 и 5, 3 и 4 соответственно имеют попарно одинаковые длины и сечения.
Удельное сопротивление меди, указанное в условии задачи, меньше, чем удельное сопротивление железа. Этого говорит о том, что при одинаковой длине и сечении медные проводники будут также иметь меньшее, чем железные проводники, сопротивление.
Таким образом, выбор сокращается только до медных проводников с номерами 1, 2 или 3.
Вспомним формулу сопротивления проводника из материала с известным удельным сопротивлением:
где p - удельное сопротивление материала проводника
l - длина проводника
S - площадь сечения проводника
Удельное сопротивление у проводников 1, 2 и 3 одинаковое.
Рассмотрим проводники 2 и 3. Проводник 3 имеет большую длину, а в формуле сопротивления (см. выше) длина проводника l находится в числителе дроби, значит, зависимость сопротивления от длины проводника - прямая, т.е. чем больше длина, тем больше сопротивление. Таким образом, проводник 2 имеет меньшее сопротивление, чем проводник 3.
Рассмотрим проводники 1 и 2. Проводник 1 имеет большее сечение, а в формуле сопротивления (см. выше) площадь сечения проводника S находится в знаменателе дроби, значит, зависимость сопротивления от площади сечения проводника - обратная, т.е. чем больше сечение, тем меньше сопротивление. Таким образом, проводник 1 имеет меньшее сопротивление, чем проводник 2.
