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)
1.Fл= qvBsin90= evB = 1.6*10^-19 Кл*3*10^6 м/с*0.1Тл=4.8*10^-14 Н - сила лоренца, действующая на движущийся электрон
2.Δt=10мин=600с m=0.67г=0.67*10^-3 кг k=1.12*10^-6
m=kIΔt - закон Фарадея
I=m/kΔt=0.67*10^-3/1.12*10^-6*600= 1 A
3. λ= u/v = 3*10^8/3*10^9 = 10 нм
4.Q=100кДж=1*10^5 Дж Δt=10мин=600с U=36 В
Q=U^2*Δt/R - закон Джоуля-Ленца
R=U^2*Δt/Q=36^2*600/1*10^5=7.776 Ом
5.W=LI^2/2 = 0.4Гн*0.4^2А/2=0.032 Дж
6. λ= u/v = 3*10^8м/с /75*10^6Гц = 4 м
7.C=800 пФ=8*10^-10 Ф L=2мкГн=2*10^-6 Гн
T=2п√LC=2*3.14*√8*10^-10*2*10^-6 = 25.12*10^-8 c
8.L=2cΔt = 2*3*10^8 м/с*0.2*10^-3 с=1.2*10^-5 м
9.не могу решить
10.C=1 мкФ=10^-6 Ф L=0.04 Гн
T=2п√LC=2*3.14*√10^-6*0.04 = 1.3*10^-6 c
11.не могу решить
q1=2нкл=2*10^-9Кл q2=4*10^-9Кл r=3см=0.03м
F=kq1q2/r^2=9*10^9*2*10^-9*4*10^-9/0,03^2 =8*10^-5 Н
12. I = ε/R+r - закон Ома
R=pL/s - сопротивление проводника, p=1.2*10^-6 Ом*м=1.2 Ом*мм2/м L=50см=0.5м
R=1.2*0.5/0.2 = 3 (Ом)
тогда I=4.5/3+3=0.75 A
13. не могу решить
14.U=3vRT/2 -внутренняя энергия газа
v=m/M=0.4/0.04=10 моль - его хим.кол-во
U=3*10*8.31*250/2=31163 Дж
