Назначение источника тока: «Какое назначение источника электрического тока в цепи?» — Яндекс.Кью

Источники тока. Электрическая цепь — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Цели урока:

Выяснить из каких частей состоит электрическая цепь. Объяснить учащимся назначение каждой части электрической цепи. Выяснить роль источника тока в электрической цепи.

Ход урока

I. Повторение. Проверка домашнего задания

— Что такое электрический ток?

— Какие условия необходимы для существования тока?

— Какие частицы являются носителями тока в металлах?

— Какие частицы являются носителями тока в электролитах?

— Перечислите действия, оказываемые током.

Эксперимент-фокус

В два сосуда, наполненные водой, опускаем угольные стержни, и включаем в электрическую цепь. В одном случае ток есть (лампочка горит), в другом — нет. В чем причина?

(Ответ: Дистиллированная вода является изолятором, в ней нет свободных заряженных частиц. Добавим в воду ложку соли, и лампа загорится, т. к. появились ионы Na+ и SО4-.)

II. Новый материал

Источники тока бывают различные, но во всяком из них совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Разделенные частицы накапливаются на полюсах. У любого источника тока два полюса — положительный (+) и отрицательный (-).

В источниках тока в процессе работы по разделению заряженных частиц происходит превращение механической, внутренней или какой-нибудь другой энергии в электрическую.

Эксперимент 1

Демонстрация работы электрофорной машины (механическая энергия переходит в электрическую).

Эксперимент 2

Демонстрация работы термопары (внутренняя энергия переходит в электрическую).

Эксперимент 3

Демонстрация солнечной батареи.

Эксперимент 4

К клеммам гальванометра присоединим медные провода. К концу одного из них прикрепите железный провод или гвоздь. Воткните медный провод и гвоздь в картофелину — стрелка гальванометра отклонится (химическая энергия переходит в электрическую).

Именно благодаря химическим реакциям, внутренняя энергия, выделяющаяся при этих реакциях, превращается в электрическую.

Из источников тока, использующих энергию химических реакций, наиболее распространены гальванический элемент и аккумуляторы.

Соединенные друг с другом источник тока, провода и потребители энергии (лампы, электроплитки и т. д.) образуют электрическую цепь.

При замыкании цепи электрическое поле от источника распространяется вдоль проводников со скоростью 300000 км/с.

Эксперимент 5

Два электрометра с металлическими шарами поставьте рядом на один край стола. Возьмите два провода, один короткий (около метра), а второй как можно длиннее (его можно размотать по всей аудитории: чем длиннее, тем лучше). Один из концов каждого провода соедините со стержнями электрометров. Другие концы оставьте на свободном от приборов крае стола. К этим концам приближайте заряженный пенопласт, наблюдая за стрелками электрометров. Видно, что электрометры одновременно реагируют на приход электрического поля. Это свидетельствует о том, что скорость распространения электрического поля очень велика.

III. Закрепление изученного

— Что такое электрический ток?

— Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем возник и существовал ток?

— Какие превращения энергии происходят внутри источника тока?

— Что является положительным и отрицательным полюсами батареи?

— Каково назначение источника тока в электрической цепи?

— Из каких частей состоит электрическая цепь?

— Какую электрическую цепь называют замкнутой? Разомкнутой?

— Как можно наблюдать на опыте тепловое действие тока?

— Как можно наблюдать на опыте химическое действие тока?

— Где используют тепловое и химическое действия тока?

— На каком опыте можно показать магнитное действие тока?

— Направление движения каких частиц в проводнике принято за направление тока?

— От какого полюса источника тока и к какому принято считать направление тока?

Домашнее задание

1. § 9;

2. Задачи 26, 25;

3. Экспериментальное задание: разберите старую батарейку из сухих элементов. Найдите части, из которых она состоит. Из дополнительной литературы найдите, как устроена и работает батарейка (гальванический элемент) и аккумулятор.

Приложение к уроку

История изобретения гальванического элемента

Важнейшим шагом вперед в развитии учения об электрических и магнитных явлениях было изобретение первого источника постоянного тока — гальванического элемента. История этого изобретения начинается с работ итальянского врача Луиджи Гальвани (1737-1798), относящихся к концу XVIII в.

Гальвани интересовался физиологическим действием электрического разряда. Начиная с 80-х гг. XVIII столетия, он предпринял ряд опытов для выяснения действия электрического разряда на мускулы препарированной лягушки. Однажды он обнаружил, что при проскакивании искры в электрической машине или при разряде лейденской банки мускулы лягушки сокращались, если к ним в это время прикасались металлическим скальпелем.

Заинтересовавшись наблюдаемым эффектом, Гальвани решил проверить, не будет ли оказывать такое же действие на лапки лягушки атмосферное электричество. Действительно, соединив один конец нерва лапки лягушки с проводником изолированным шестом, выставленным на крыше, а другой конец нерва с землей, он заметил, что, во время грозы время от времени происходило сокращение мускулов лягушки. Затем Гальвани подвесил препарированных лягушек за мерные крюки, зацепленные за их спинной мозг, около железной решетки сада. Он обнаружил, что иногда, когда мышцы лягушки касались железной ограды, происходило сокращение мускулов. Причем эти явления наблюдались и в ясную погоду. Следовательно, решил Гальвани, в данном случае уже не гроза является причиной наблюдаемого явления. Для подтверждения этого вывода Гальвани проделал подобный опыт в комнате. Он взял лягушку, у которой спинной нерв был соединен с медным крюком, и положил ее на железную дощечку. Оказалось, что когда медный крючок касался железа, то происходило сокращение мускулов лягушки.

Гальвани решил, что открыл «животное электричество», т. е. электричество, которое вырабатывается в организме лягушки. При замыкании нерва лягушки посредством медного крюка и железной дощечки образуется замкнутая цепь, по которой пробегает электрический заряд (электрическая жидкость или материя), что и вызывает сокращение мускулов.

Открытием Гальвани заинтересовались и физики и врачи. Среди физиков был соотечественник Гальвани Адессандро Вольта. (1745-1827). Вольта повторил опыты Гальвани, а затем решил проверить, как будут себя вести мускулы лягушки, если через них пропустить не «животное электричество», а электричество, полученное каким-либо из известных способов. При этом он обнаружил, что мускулы лягушки так же сокращались, как и в опыте Гальвани. Проделав такого рода исследования, Вольта пришел к выводу, что лягушка является только «прибором», регистрирующим протекание электричества, что никакого особого «животного электричества» не существует.

Почему же все-таки в опыте Гальвани мускулы лягушки регистрируют протекание электрического разряда? Что является в данном случае источником электричества? Вольта предположил, что причиной электричества является контакт двух различных металлов.

Нужно отметить, что уже Гальвани заметил зависимость силы судорожного сжатия мускулов лягушки, от рода металлов, образующих цепь, по которой протекает электричество. Однако Гальвани не обратил на это серьезного внимания. Вольта же наоборот, усмотрел в нем возможность построения новой теории. Не согласившись с теорией «животного электричества», Вольта выдвинул теорию «металлического электричества». По этой теории причиной гальванического электричества является соприкосновение различных металлов.

В каждом металле, считал Вольта, содержится электрическая жидкость (флюид), которая, когда металл не наряжен, находится в покое и себя не проявляет. Но если соединить два различных металла, то равновесие электричества внутри них нарушится: электрическая жидкость придет в движение. При этом электрический флюид в некотором количестве перейдет из одного металла в другой, после чего равновесие вновь восстановится. Но в результате этого металлы наэлектризуются: один — положительно, другой — отрицательно.

Эти соображения Вольта подтвердил на опыте. Ему удалось показать, что действительно при простом соприкосновении двух металлов один из них приобретает положительный заряд, а другой отрицательный. Таким образом, Вольта открыл так называемую контактную разность потенциалов. Вольта проделывал следующий опыт. На медный диск, прикрепленный к обыкновенному электроскопу, вместо шарика, он помещал такой же диск, изготовленный из другого металла и имеющий рукоятку. Диски при наложении в ряде мест приходили в соприкосновение. В результате этого между дисками появлялась контактная разность потенциалов (по терминологии Вольта, между дисками возникала «разность напряжений»).

Для того чтобы обнаружить «разность напряжений», появляющуюся при соприкосновении различных металлов, которая, вообще говоря, мала (порядка 1 В), Вольта поднимал верхний диск, и тогда листочки электроскопа заметно расходились. Это вызывалось тем, что емкость конденсатора, образованного дисками, уменьшалась, а разность потенциалов между ними во столько же раз увеличивалась.

Но открытие контактной разности потенциалов между различными металлами еще не могло объяснить опытов Гальвани с лягушками. Нужны были дополнительные предположения.

Составим обычную замкнутую цепь проводников из разных металлов. Несмотря на то, что между этими металлами возникает разность потенциалов, постоянного течения электричества по цепи не получается. Это сразу понятно для простейшего случая двух металлов. Возьмем, например, два куска медной и цинковой проволоки и соединим их концы. Тогда одна из них (цинковая) зарядится отрицательным электричеством, а медная — положительным. Если теперь соединить и другие концы этих проволок, то и в этом случае второй конец цинковой проволоки будет электризоваться отрицательно, а соответствующий конец медной проволоки положительно. И постоянного течения электричества в цепи не получится.

Но в опыте Гальвани соединялись не только металлы. В цепь включались и мышцы лягушки, содержащие и себе жидкость. Вот в этом и заключается все дело — решил Вольта. Он предположил, что все проводники следует разбить на два класса: проводники первого рода — металлы и некоторые другие твердые тела и проводники второго рода — жидкости. При этом Вольта решил, что разность потенциалов возникает только при соприкосновении проводников первого рода. Такое предположение объясняло опыт Гальвани. В результате соприкосновения двух различных металлов нарушается равновесие в них электричества. Это равновесие восстанавливается в результате того, что металлы соединяются через тело лягушки. Таким образом, электрическое равновесие все время нарушается и все время восстанавливается, значит, электричество все время движется.

Такое объяснение опыта Гальвани неверно, но оно натолкнуло Вольта на мысль о создании источника постоянного тока гальванической батареи. И вот в 1800 г. Вольта построил первую гальваническую батарею — Вольтов столб. Вольтов столб состоял из нескольких десятков круглых серебряных и цинковых пластин, положенных друг на друга. Между парами пластин были проложены картонные кружки, пропитанные соленой водой. Такой прибор служил источником непрерывного электрического тока.

Интересно, что в качестве довода о существовании непрерывного электрического тока, Вольта опять-таки привлекал непосредственные ощущения человека. Он писал, что если крайние пластины замкнуты через тело человека, то сначала, как и в случае с лейденской банкой, человек испытывает удар и покалывание. Затем возникает ощущение непрерывного жжения, «которое не только не утихает, — говорит Вольта, — но делается все сильнее и сильнее, становясь скоро невыносимым, до тех пор пока цепь не разомкнется».

Изобретение Вольтова столба — первого источника постоянного тока — имело огромное значение для развития учения об электричестве и магнетизме. Что же касается объяснения действия этого прибора Вольта, то оно, как мы видели, было ошибочным. Это вскоре заметили некоторые ученые.

Действительно, по теории Вольта получалось, что с гальваническим элементом во время его действия не происходит никаких изменений. Электрический ток течет по проволоке, нагревает ее, может зарядить лейденскую банку и т. д., но сам гальванический элемент при этом остается неизменным. Но такой прибор является не чем иным, как вечным двигателем, который, не изменяясь, производит изменение в окружающих телах, в том числе и механическую работу.

К концу XVIII в., среди ученых уже широко распространилось мнение о невозможности существования вечного двигателя. Поэтому многие из них отвергли теорию действия гальванического элемента, придуманную Вольта.

В противовес теории Вольта была предложена химическая теория гальванического элемента. Вскоре, после его изобретения было замечено, что в гальваническом элементе происходят химические реакций, в которые вступают металлы и жидкости. Правильная химическая теория действия гальванического элемента вытеснила теорию Вольта.

После открытия Вольтова столба ученые разных стран начали исследовать действия электрического тока. При этом совершенствовался и сам гальванический элемент. Уже Вольта наряду со «столбом» стал употреблять более удобную чашечную батарею гальванических элементов. Для исследования действий электрического тока стали строить батареи со все большим и большим числом элементов.

Наиболее крупную батарею в самом начале XIX в. построил русский физик Василий Владимирович Петров (1761-1834) в Петербурге. Его батарея состояла из 4200 цинковых и медных кружков. Кружки укладывались в ящик горизонтально и разделялись бумажными прокладками, пропитанными нашатырем. Батарея Петрова была описана им в его книге («Известия о Гальвани-Вольтовых опытах»), вышедшей в России в 1803 г.

Первые шаги в изучении электрического тока относились к его, химическим действиям. Уже в том же году, в котором Вольта изобрел гальваническую батарею, было открыто свойство электрического тока разлагать воду. Вслед за этим было произведено разложение электрическим током растворов некоторых солей. В 1807 г. английский химик Дэви путем электролиза расплавов едких щелочей открыл новые элементы: калий и натрий.

Исследование химического действия тока и выяснение химических процессов, происходящих в гальванических элементах, привело ученых к разработке теории прохождения электрического тока через электролиты.

Тест по физике на тему: «Электрический ток»

Тест: «Электрический ток»

1. Электрическим током называют

1) движение заряженных частиц
2) направленное движение частиц
3) направленное движение заряженных частиц
4) направленное движение электронов

2. Чтобы в проводнике возник электрический ток, необходимо

1) действие на электроны сил, вызывающих их движение
2) создание в проводнике электрического поля
3) наэлектризовать проводник

3. Каково назначение источника тока?

1) Поддерживать существование в проводнике электрического поля
2) Создавать электрические заряды в проводнике
3) Освобождать электроны в проводнике от связи с атомами

4. Какой процесс происходит во всех источниках тока?

1) Разделение положительно и отрицательно заряженных частиц
2) Создание потоков заряженных частиц
3) Скопление электронов или ионов

5.  Полюсы источника тока — это место, где

1) разделяются электрические заряды
2) накапливаются электрические заряды разного знака
3) электрические заряды взаимодействуют

6. Сколько полюсов и какие имеет источник тока?

1) 2; положительный и отрицательный
2) 3; положительный, отрицательный и нейтральный
3) 2; отрицательный и нейтральный
4) 2; положительный и нейтральный

7. Какая энергия необходима для разделения в источнике тока электрических зарядов?

1) Механическая
2) Внутренняя
3) Химическая
4) Любая из перечисленных или другой вид энергии

8. За счет какой энергии происходит разделение заряженных частиц в гальваническом элементе?

1) Механической
2) Внутренней
3) Энергии химических реакций
4) Энергии света

9. Что в гальваническом элементе служит положительным электродом, что — отрицательным?

1) Положительным — угольный стержень, отрицательным — слой смолы
2) Положительным — угольный стержень, отрицательным — цинковый сосуд
3) Положительным — слой смолы, отрицательным — цинковый сосуд
4) Положительным — угольный стержень, отрицательным — клейстер

10.  Аккумулятор дает электрический ток только после того, как

1) его согрели в теплом помещении
2) наэлектризовали его электроды
3) его зарядили от другого источника тока

Ответы:

1-3
2-2
3-1
4-1
5-2
6-1
7-4
8-3
9-2
10-3

Электрическая цепь. Электрический ток в металлах

На прошлом уроке мы с вами говорили об
электрическом токе и источниках тока. Давайте с вами вспомним, что
электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.

Также мы узнали, что для создания и
поддержания тока в цепи необходимы источники тока.

Но что же такое электрическая цепь? И если
это цепь, то из каких звеньев она состоит?

Электрическая цепь — это совокупность
устройств и элементов, предназначенных для протекания электрического тока.

Любая электрическая цепь содержит:

1)    источник тока,
создающий необходимое напряжение;

2)    нагрузку,
то есть то устройство, в котором нужно создать ток. Нагрузкой может быть
нагреватель или лампа накаливания, электродвигатель или звонок, различные
электробытовые приборы.

Звеньями же цепи являются соединительные
провода и ключ, служащий для удобства и безопасности работы.

В качестве примера рассмотрим простейшую
электрическую цепь. Она состоит из источника тока, ключа, который может
замыкать и размыкать цепь, лампочки и соединительных проводов. Лампочка
загорается только тогда, когда ключ замкнут.

Посмотрите ещё раз на рисунок электрической
цепи. Если каждый раз её зарисовывать, то работа будет слишком долгой и
трудоёмкой. Поэтому ввели условные обозначения для основных звеньев
электрических цепей.

Чертежи, на которых в условных
обозначениях изображены соединения электрических приборов, называют схемами.

На рисунке вы видите простейшую электрическую
цепь и её схему. Сравните их.

Мы уже долгое время говорим об электрическом
токе, но так и не выяснили, каково его направление в электрической цепи.

За направление электрического тока в цепи
принято направление, в котором движутся (или могли бы двигаться) в проводнике
положительные заряды, т. е. от положительного полюса источника к
отрицательному.

Это соглашение было принято условно ещё в
девятнадцатом веке, когда ещё не до конца понимали природу электрического тока
и считали, что перемещаться могут только положительные заряды.

Конечно, после открытия электрона, который в
большинстве случаев является носителем тока, стало понятно, что выбор был
сделан неудачно, но старую договорённость менять не стали.

Мы уже знаем, что электрический ток может протекать
через различные вещества: металлы, электролиты, и, при определённых условиях,
через газы. Как уже говорилось, для возникновения электрического тока в любом веществе
необходимо, чтобы там имелись носители зарядов, которые смогут перемещаться под
действием электрического поля.

Так, например, в металлах носителями
свободных зарядов являются электроны. Вы знаете, что все металлы в твёрдом
состоянии обладают определённой кристаллической структурой. Поэтому всякий
металл надо рассматривать как пространственную кристаллическую решётку, в узлах
которой расположены положительные ионы. В пространстве же между ионами хаотично
движутся свободные электроны, совокупность которых называют электронным газом.

Вследствие беспорядочного характера движения
электронов переноса электрического заряда в каком-либо определённом направлении
не получается. Но если внутри металла создать электрическое поле, то под
влиянием его сил все свободные электроны придут в упорядоченное движение в
направлении действия этих сил.

Однако неправильно думать, что электроны
начнут двигаться прямолинейно. Траектория их движения также останется сложной,
из-за взаимодействия с другими частицами. Движение электронов в этом случае
напоминает дрейф льдин во время ледохода, когда они, двигаясь беспорядочно и
сталкиваясь друг с другом, дрейфуют по течению реки.

А нельзя ли непосредственно на опыте
проверить, что электрический ток в металле представляет собой поток электронов?

Конечно же можно. Идея одного такого опыта
заключается в следующем. Если начать очень быстро вращать кусок металла, то
увлечённый кристаллической решёткой электронный газ будет вместе с ним
вращаться (на подобие жидкости во вращающемся сосуде). При внезапной остановке
куска металла электронный газ должен некоторое время продолжать движение по
инерции, подобно тому, как продолжает ещё вращаться жидкость в сосуде после его
остановки. Задача заключалась в том, чтобы найти способ обнаружить это
инерционное движение электронов.

И она была решена в1913 г. русскими физиками
Леонидом Исааковичем Мандельштамом и Николаем Дмитриевичем Папалекси, а также в
1916 г. американскими учёными Ричардом Толменом и Томасом Стюартом. Опыт был
проведён следующим образом. Катушка с большим числом витков тонкой проволоки
приводилась в быстрое вращение вокруг своей оси. Концы проволоки посредством
гибких проводников соединялись с чувствительным прибором — гальванометром,
который позволяет судить о наличии тока.

При резком торможении катушки в течение долей
секунды гальванометр обнаруживал ток. Причём направление этого тока, а о нём
судили по направлению отклонения стрелки гальванометра, показывало, что он
вызван движением отрицательно заряженных частичек, то есть электронов.

Таким образом удалось доказать, что электрический
ток в металлах представляет собой направленное движение электронов. Но
скорость этого движения мала — всего то несколько миллиметров в секунду, что в
сотни миллионов раз меньше, чем средняя скорость теплового движения электронов.
Поэтому, например, за 2 ч упорядоченного движения, электрон пройдёт менее 5 м.

Хотя мы знаем, что как только мы повернём
выключатель, лампа, находящаяся в нескольких метрах от него, моментально
загорается. Поэтому помните: скорость распространения тока и скорость направленного
движения электронов — это не одно и то же.

Когда говорят о скорости протекания тока в
проводнике, то имеют в виду скорость распространения электрического поля
внутри проводника, которое и приводит в направленное движение электроны. А оно
распространяется со скоростью около 300 000 км/с, то есть со скоростью
света.

Нечто аналогичное мы имеем в явлении
движения газа в газопроводах. Например, когда в саратовском конце газопровода
Москва — Саратов, наполненного газом, поднимается давление, то оно со скоростью
звука в газе (а это около 500 м/с) распространяется по трубам и быстро
передаётся в Москву.

Но газ, находящийся в данный момент под
Саратовом, попадёт в Москву гораздо позже, так как скорость его движения по трубам
значительно меньше скорости передачи давления.

Безымянный-1

%PDF-1. 5 %
1 0 obj >/OCGs[5 0 R]>>/Pages 3 0 R/Type/Catalog>> endobj 2 0 obj >stream
2018-04-23T14:09:15+04:002018-04-23T14:09:15+04:002018-04-23T14:09:15+04:00CorelDRAW X6application/pdf

uuid:effe60c4-2f27-4c90-9e75-4e4d7b18650duuid:e519addc-5608-4d22-a737-c1f427360669Corel PDF Engine Version 16.3.0.1114

endstream endobj 3 0 obj > endobj 6 0 obj >/MediaBox[0. 2s’cdZDy5J3?}y0(*C2yQ뻡6S@»‘ayܺnJ24> =4V/ӭb76L߹P[;Ȑ’r6(Vߧ㕸GQbk’Yv .ۧ??6a/’ޒ4r
F,ӯ?zjW73

Источники тока — Справочник химика 21

    Электрохимия имеет очень больщое значение, так как закономерности электрохимии являются теоретической основой для разработки важных технических процессов — электролиза и электросинтеза, т. е. получения химических продуктов на электродах прн прохождении тока через растворы (получение хлора и щелочей, получение и очистка цветных и редких металлов, электросинтез органических соединений). Важной областью практического применения электролиза является гальванотехника (электропокрытие металлами и получение металлических матриц). Другая важная область техники, в основе которой лежат электрохимические процессы, — это создание химических источников тока (электрохимических или так называемых гальванических элементов, в том числе аккумуляторов), в которых [c.383]









    В качестве источника тока лучше пользоваться свинцовым аккумулятором с напряжением около 2 в. Пользуются и другими источниками тока, например щелочными аккумуляторами, сухими батареями или сетью постоянного тока, но тогда нужное напряжение 2 в устанавливают по вольтметру 5 с помощью включенного в цепь реостата 3 (см. рис. 61). Можно также пользоваться переменным током, но в этом случае применяют выпрямители (например, селеновые или купроксные). При обычной площади катода (около 100 сл 2) и указанных ниже количествах реактивов при напряжении — 2,0 в создается необходимая для нормального течения процесса плотность тока. [c.442]

    Химические источники тока делятся на источники тока одноразового действия (гальванические элементы) и многоразового действия (аккумуляторы). [c.598]

    Изучение водородного перенапряжения позволяет выяснить механизм этой реакции и представляет большой интерес с теоретической точки зрения. Установленные при этом закономерности можно частично распространить и на другие электрохимические реакции, что значительно повышает теоретическую значимость работ по водородному перенапряжению. Изучение водородного перенапряжения имеет также большое практическое значение, потому что современная промышленная электрохимия является преимущественно электрохимией водных растворов, и процессы электролитического разложения воды могут накладываться на любые катодные и анодные реакции. Водородное перенапряжение составляет значительную долю напряжения на ваннах по электролизу воды и растворов хлоридов. Знание природы водородного перенапряжения позволяет уменьшить его, а следовательно, снизить расход электроэнергии и улучшить экономические показатели этих процессов. В других случаях (электролитическое выделение металлов, катодное восстановление неорганических и органических веществ, эксплуатация химических источников тока) знание природы водородного перенапряжения позволяет успешно решать обратную задачу — нахождение рациональных путей его повышения. Все эти причины обусловили то, что изучение процесса катодного выделения водорода и природы водородного перенапряжения всегда находилось и находится в центре внимания электрохимиков.  [c.397]

    Выше был рассмотрен процесс электролиза, вызываемый внешней э. д. с. источника тока. Наличие источника тока не является, однако, обязательным. Можно провести электролиз так, чтобы анализируемый раствор с погруженными в него электродами представлял собой гальванический элемент с собственным током, за счет которого и происходит электролитическое осаждение определяемого металла на взвешенном катоде. [c.448]

    Стакан накрывают двумя половинками разрезанного часового стекла, после чего соединяют проводами сетчатый катод с отрицательным, а спираль (анод) — с положительным полюсом источника тока, еще раз проверяют напряжение и регулируют его при помощи реостата. Концы проводов, соединяющих электроды с источником тока, должны быть хорошо зачищены и закреплены так, чтобы был хороший контакт. [c.442]

    Ртуть соединяют с отрицательным, а платиновую спираль — с положительным полюсом источника тока. Электролиз проводят током силой 3—4 а при напряжении 5—7 в. [c.447]

    Поскольку потеря электронов отвечает реакции окисления, а их приобретение — реакции восстановления, то можно сказать, что анод — это электрод, на котором происходит окисление, а катод — электрод, на котором происходит восстановление. Поэтому анод одновременно является отрицательным, а катод — положительным полюсом химического источника тока. [c.13]

    Практическое исиользование электрохимических систем (как химических источников тока или как электролитических ванн) всегда связано с электрохимическими реакциями, протекающими с конечной скоростью в одном наиравлении. Естественные электрохимические процессы, например разрушение металлов под действием окружающей среды, также направленны и совершаются с заметной скоростью. Поэтому как в первом, так и во втором случаях электрохимические системы уже пе находятся в состоянии равновесия и их свойства значительно отличаются от свойств соответствующих равновесных систем.  [c.276]

    Подставляя в выражение значения и , определяют мощность источника тока, автрачаввему ва поляризацию катода . [c.81]

    Химические источники тока [c.222]

    Так квк , моищость источника тока, потребляемая в [c.82]

    Во взрывоопасных помещениях можно устанавливать датчики, не имеющие собственного источника тока и не обладающие индуктивной емкостью, если они присоединены к искробезопасной цепи вторичного прибора. К таким датчикам относятся термометры, сопротивления, термопары, переключатели разных типов, фотоэлементы и др. [c.349]

    Основным недостатком термометров сопротивления является необходимость. посторонних источников тока, что ограничивает их применение во взрывоопасных производствах. В условиях каталитического крекинга их используют для замера температур в реакторной части, за исключением замера температур более 500° (ряд секций регенератора и верха реактора).  [c.115]

    ЭЛЕКТРОДВИЖУЩИЕ СИЛЫ. ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА [c.517]

    Возможны такие системы, которые нельзя использовать как химические источники тока, но в которых электрический ток возникает за счет электрохимических реакций с тем же механизмом, что и в обычных элементах. Таковы, напрнмер, микроэлементы, возникающие на поверхности металлов и сплавов при коррозии их в электролитах. [c.518]

    Для определения э.д.с. элемента по этому методу не нужно измерять силу тока и сопротивление, а также знать э. д. с. источника тока С. Нужно лишь иметь нормальный элемент и та-хой реохорд А В, сопротивление любого отрезка которого было (5ы строго пропорционально длине этого отрезка. [c.525]

    При работе любого химического источника тока протекает суммарная химическая реакция взаимодействия окислителя (активное вещество положительного электрода) с восстановителем (активное вещество отрицательного электрода). Максимальная электрическая работа, получаемая при работе источника тока, равна убыли изобарного потенциала для этой реакции  [c.602]

    При прохождении тока через электролит, в который погружены два электрода, на электродах происходят процессы восстановления и окисления соответствующих ионов. Например, при электролизе раствора СиС12 катод, получающий электроны от источника тока, передает их Си2+-ионам, которые при этом восстанавливаются до металлической меди и отлагаются на поверхности катода. В то же время С1 -ионы, подходя к аноду, отдают ему свои избыточные электроны, окисляясь до свободного хлора, выделяющегося в виде газа после насыщения раствора. [c.422]

    Как этот процесс, так и направление тока в цепи обратны тем, которые возникают под влиянием внеи ней э. д. с. при электролизе. Так как при электролизе катионы движутся и разряжаются на электроде, присоединенном к отрицательному полюсу внешнего источника тока (с определенной э.д. с. ), от которого электрод получает электроны, этот электрод называется катодом второй эле1 трод, на котором разряжаются анионы (окисляются, т. е. отд 1ЮТ ему электроны), носит название анода. [c.427]

    Итак, в результате выделения на электродах продуктов электролиза в системе возникает э. д. с., обратная внешней э. д. с. источника тока. Это явление называется электрохимической поляризацией, а возникающая обратная э. д.. с. — электродвижущей силой по.глризации. В существовании ее нетрудно убедиться, если, выключив во время электролиза источник тока, соединить проводником электроды с клеммами гальванометра. При этом стрелка гальванометра отклонится в сторону, противоположную той, в которую она отклонялась под влиянием внешней э. д. с. при электролизе. [c.427]

    Ход определения. Подготовив электроды и отрегулировав напряжение источника тока, как описано выше, помещают в чисто вымытый стакан емкостью около 150 мл раствор Си804, содержащий не более 0,1 г меди, приливают 7—8 мл 2 н. раствора НЫОз н 3 мл разбавленного (1 4) раствора Н2504. Стакан с раствором помещают на кольцо штатива. [c.442]

    Добивщись полного осаждения меди, гасят горелку и приступают к промыванию электродов. При этом выключать источник тока нельзя, так как иначе выделенная на катоде медь сейчас же начнет снова растворяться в горячей смеси кислот, содержащей [c.443]

    Электрохимические системы различаютси ие только по природе совершающихся в 1ГЯХ процессов (физические, концентрационные и химические цепи), ио и по их действию. Так, например, химические системы, являющиеся основой построения химических источников электрпчес1- ой энергии, или, как их чаще называют, химических источников тока (ХИТ), разделяются по этому принципу на три группы. [c.207]

    Окончив определение, растворяют осажденный на катоде никель кипячением в течение 15 мин с разбавленной (1 1) азотной и лoтoй. Растворение ускоряется, если в НЫОз присутствуют Си2+-ионы. Еще лучше растворение проводить электролитически. Лля этого сетчатый электрод, на котором осажден никель, делают анодом (т. е. соединяют его с положительным полюсом источника тока), а катодом служит медная проволока. В качестве электролита берут разбавленную азотную кислоту. [c.446]

    Источником тока служит аккумулятор 5 с напряжением 2 в (или на 4 в). Так как в цепь включена потенциометрическая проволока с больщим сопротивлением, в начале опыта напряжение тока, проходящего через раствор, близко к нулю. Но во время анализа длину этой проволоки уменьшают при помощи электромотора 4, вращающего барабан 3, на который наматывается проволока. Вследствие этого сопротивление в цепи уменьщается и напряжение непрерывно возрастает от О до 2 (илн до 4 в. [c.454]

    Электрохимическая система, производящая электрическую энергию за счет протекающих в ней химических превращений, называется химическим источником тока или гальваническим элементом (рис, 2, б). Здесь электрод, пос1>1лающий электроны во внешнюю цепь, называется отрицательным электродом или отрицательным полюсом элемента. Электрод, принимающий электроны из внешней цепи, называется положительным электродом или положительным полюсом элемента. [c.13]

    В самом простом случае назначение мембраны сводится к предотвращению смешения растворов без ограничения транспорта ионов. Такие разделяющие мембраны, называемые обычно диафрагмами, не участвуют непосредственно в установлении равновесия в электрохимической системе и не вносят собственного вклада в ее э.д.с. Электрохимические системы с диафрагмами широко применяются в разных отраслях электрохимической промышленности, (прн производстве хлора и щелочи, при электросинтезе, в гальва-иотехнике, в химических источниках тока и т. д.).  [c.207]

    В элементах второй группы после снижения напряжения ниже допустимого возможна регенерация активных масс путем процесса заряда. При заряде реакция в электрохимической систем протекает в направлении, обратном тому, которое наблюдается при разряде, т. е. в сторону увеличошя свободной энергии. Подобные циклы разряда и зар [да могут повторяться многократно максимальное число циклов зависит от особенностей ХИТ и условий их эксплуатации. Такие источники тока называют вторичными элементами илп аккумуляторами. К их числу относятся кислотные (свинцовые) и щелочные (железо-никеле-вые, кадмий-никелевые, цинк-серебряные и др.) аккумуляторы. [c.208]

    Прохождение электрического тока через электрохимическую систему связано ке только с соответствующими химическими превращениями, но и с изменением ее электрических характеристик, прежде всего э.д.с. и электродных потенциалов, ио сравиенпю с их исходными значениями в отсутствие тока. При этом если электрохимическая система является электролизером (электролитической ванной), то напряжение на ней при данной силе тока будет больше обратимой э.д.с. той же системы E (j)>E, и наоборот, если электрохимическая система генерирует ток, т. е. является химическим источником тока — гальваническим элементом или аккумулятором, то его внешнее напряжение будет меньше, чем э. д.с. Еа 1)[c.287]

    Уравнения (14.4) и (14.5) согласуются с наблюдениями. Рациональная организация эл( ктрохимического процесса, при которой химический источник тока отдает максимум электрической э 1ергии, а электролитическая ванна потребляет ее минимальное количество, возможна в том случае, если известна причина возникновения э.д.с. поляризации и выяснена ее природа. Так как э.д.с. поляризации является результативной величиной, слагающейся из изменений электродных потетшалов, то прежде всего необходимо изучить зависимость электрг)дных потенциалов от силы тока. Эту задачу решает кинетика электродных процессов. [c.288]

    При проведении электросварочных работ в пожа)ровзрыво-опасных помещениях и сооружениях обратный провод от свариваемого изделия до источника тока должен быть только изолированным, причем по качеству изоляции он не должен уступать прямому проводу, присоединяемому к электрододержате-лю. Использовать в качестве обратного провода внутренние железнодорожные пути, сети заземления или зануления, а также металлические конструкции зданий, коммуникаций и технологическое оборудование запрещается. Сварка должна производиться с применением двух проводов. [c.215]

    При дальнейшем повышении градиента иотенциала (см. рис. X, 1) сила тока возрастает сначала относительно медленно, а нри определенном значении градиента потенциала, равном В, резко увеличивается скачком до очень высоких значений, определяемых в основном внешним соиротпвлением цепи и мощностью источника тока. Одновременно появляется яркое свечение газа. Это явление, происходящее, напрпмер, в воздухе при атмосферном давлении н зиачеиии градиента потенциала порядка 3- КИ в см, называется зажиганием газового разряда, или пробоем газового промежутка. [c.239]

    При высоких давлениях газа (порядка атмосферного и выше), больших расстояниях между электродами, высоковольтном, но маломощном источнике тока (наирнмер, индукционная катушка) возникает искровой разряд, сопровождающийся характерным треском. [c.239]

    При низких давлениях газа (несколько миллиметров ртутного столба) и не очень малом сопротивлении внешней цеии формируется тлеюи ий разряд. Если же сопротивление внешней цепи невелико, источник тока достаточно мощный, а давление газа более высокое, то вслед за пробоем образуется дуговой разряд. Тлеющий разряд можно постепенно перевести в дуговой, увеличивая силу тока (путем уменьшения внешнего сопротивления цеии) и одновременно повышая давление. При этом можно получить различные формы тлеющего разряда. [c.239]

    Известно, что при прохождении электрического тока через э/ сктролит на поверхности электродов протекают злектрохими-чб скне реакции, сопровождающиеся поступлением к электроду или уходом от него электронов. В рассмотренных выше примерах протекание электрохимических реакций порождалось внешним источником тока. Однако возможно и обратное явление э/ ектрохимические реакции, протекающие на двух различных поверхностях соприкосновения проводников первого и второго рода, порождают электрический ток (два электрода, опущенные в электролит, являются причиной прохождения тока по соединяющему электроды металлическому проводнику). При этом электрохимические реакции на электродах, вызывающие про-хС Ждение тока в проводнике, протекают только при замкнутой цепи (прн прохождении тока) и прекращаются при размыкании цепи. [c.517]

    Любая гальваническая цйяь в целом никогда не находится 1) равновесии. В необратимом элементе обычно возможно протекание химической реакции и при разомкнутой внешней цепи (реакция 2п + Н2504 в элементе Вольта). Но и обратимая (в указанном выше смысле) цепь в целом далека от термодинамического равновесия. Если такую цепь замкнуть на конечное сопротивление и предоставить самой себе, то во внешней цепи возникает электрический ток измеримой силы, т. е. цепь совершает работу, необратимо приближаясь к равновесию. Разомкнутая цепь только временно сохраняется почти неизменной. Например, в разомкнутом элементе Даниэля — Якоби происходит диффузия ионов Си2+ через раствор к цинковому электроду при соприкосновении цинкового электрода с ионами меди происходит необратимая (без совершения работы) реакция вытеснения ионов Сц2+ из раствора металлическим цинком, т. е. та же реакция, которая служит источником тока при работе с лемента. [c.519]

    Любая электрохимическая цепь в принципе может служить источником электрического тока. При соединении крайних электродов металлическим проводником вследствие наличия э.д.с. по проводнику начинают двигаться электроны от электрода с более отрицательным потенциалом к электроду с менее отрицательным потенциалом. Одновременно на поверхности электродов происходят электрохимические реакции, энергия которых служит источником электрической энергии, выделяющейся во внешней цепи. По разным причинам (малая электрическая емкость, малая скорость и необратимость химических реакций, физические изменения электродов при эксплуатации и т. д.) ббль» шая часть цепей не может быть практически использована для получения электрического тока, и лишь немногие имеют прикладное значение в качестве химических источников тока. [c.598]

Урок по физике 8 класс. Тема «Электрический ток в металлах и электролитах.

Действие электрического тока».

Физика 8 класс

Тема урока

«Электрический ток в металлах и электролитах. Действие электрического тока».

Цели урока. Познакомить учащимся с особенностями электрического тока в металлах и электролитах; ознакомить учащихся с превращениями энергии электрического тока в другие виды энергии.

Демонстрации: нагревание провода электрическим током; выделении меди при электролизе; действие катушки с током на магнитную стрелу; свечение неоновой лампочки.

Оборудование: компьютер с проектором, источник постоянного тока, дистиллированная вода, сахар, соль поваренный, медный купорос, угольные стержни 2шт,катушка с железным сердечником, гальванометр, соединительные провода.

Ход урока

1. Организационный момент 2 мин.

2. Проверка знаний (фронтальный опрос) – 15 мин

Учитель. Каково назначение источника тока в электрической цепи?

Ответ: источник тока в электрической цепи предназначен для создания электрического поля.

Учитель. Какие источники электрического тока вам известны?

Ответ: электрофорная машина, термоэлемент, фотоэлемент , гальванический элемент ,аккумулятор.

Учитель. В чем состоит отличие проводников от изоляторов?

Ответ: (в проводниках есть свободные электроны, а в изоляторах(диэлектриках)нет свободные электроны. В изоляторах

электроны прочно удерживается в своих атомах и не могут двигаться в электрическом поле).

Учитель. Что же такое электрический ток?

Ответ: Электрическим током называется упорядоченным(направленным) движением заряженных частиц.

Учитель. Какие приемники электрической энергии вы знайте?

Ответ: Электродвигатели, электролампы, электроплита, электропаяльник, электроутюг и другие электробытовые приборы.

1. Изучение нового материала. -20 мин

План изложения нового материала.

1.Электрический ток в металлах.

2.Понятие об электролитах.

3.Тепловое действие тока.

4. Химическое действие тока. Электрический ток в электролитах

5.Магнитное действие тока.

6.Механическое действие тока

1. Электрический ток в металлах.

Учитель. Металлы в твердом состоянии, как известно, имеют кристаллическое строение. Частицы в кристаллах расположены в определенном порядке, образуя кристаллическую решетку.

В узлах кристаллической решетки металла расположены положительные ионы, а в пространстве между ними движутся свободные электроны. Свободные электроны в нем движутся беспорядочно.

Когда к металлическому проводнику присоединяются полюсы источника тока, в проводнике возникает электрическое поле, которое на беспорядочное тепловое движение свободных электронов накладывает направленное движение.

Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

2) Электролиты это водные растворы солей, кислот или щелочей.

Эксперимент. В сосуд с дистиллированной водой опускаем два угольных стержня, которые соединяем с электрической лампой и источником постоянного тока. Замыкаем. Тока нет. Почему? (Естественно, что в воде нет заряженных частиц.)

Дистиллированная вода изолятор.

Бросаем соль в воду. При этом появляется ток. Молекулы соли (NaCl) распались на положительные и отрицательные ионы при взаимодействии с молекулами воды.

Ток в электролитах представляет направленное движение положительных и отрицательных ионов под действием электрического поля.

3) Действия электрического тока.

Движущиеся в металлическом проводнике электроны мы не видим. О наличии электрического тока в цепи мы можем судить лишь по разным явлениям, которые вызывают электрический ток. Эти явления называют действиями тока.

Эксперимент 1. Тепловое действие тока.

Эксперимент 2. Химическое действие тока.

2. Химическое действие тока можно наблюдать при пропускании электрического тока через раствор медного купороса CuSO4.

При взаимодействии медного купороса с водой молекулы медного купороса распадаются на положительные и отрицательные ионы. CuSO4 Cu++ + SO4- —

Эти ионы приходят в движение в электрическом поле. Положительные ионы движутся к отрицательно заряженному электроду (катоду), а отрицательные ионы – к положительно заряженному электроду (аноду).

Электрический ток в электролите – это направленное движение ионов в электрическом поле. Химическое действие электрического тока используют в промышленности.

Эксперимент 3. Магнитное действие тока.

Эксперимент 4.

.Магнитное действие электрического тока можно показать с помощью катушки с железным сердечником. Цепь замкнута, к сердечнику притягиваются небольшие железные предметы: кнопки, гвоздики, стружки и опилки железные.

4.Механическое действие тока

Явление взаимодействия катушки с током и магнита используют в устройстве прибора называемого гальванометром.

Условное обозначение на схемах

Внешний вид

1. Закрепление изученного материала -5 мин.

Вопросы для закрепления изученного материала.

1. Что представляет собой электрический ток в металлах и электролитах?

2. Где используют тепловое и химическое действия тока?

3. Могут ли жидкости быть диэлектриками? Проводниками?

4. Как можно наблюдат механическое действие электрического тока?

Для проверки знаний учащихся используем компьютерное тестирование.

1. Итоги урока, выставление оценок (комментируя каждому ученику.)

2. Домашнее задание.§34,35.Вопросы к§

Литература.

1.Физика 8 класс, Москва, Дрофа 2013

2. Физика. 8 класс. Дидактические материалы.  Марон А.Е., Марон Е.А. 2013,

3. Физика. 8 класс. Кабардин О.Ф. Москва «Просвещение» 2014 4.Физика 8 класс разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. Л.А.Кирик Москва «ИЛЕКСА» 2014

Рисунки из учебника показываем на экране

Если Вы являетесь автором этой работы и хотите отредактировать, либо удалить ее с сайта — свяжитесь, пожалуйста, с нами.

8 класс. Электрическая цепь. Электрический ток в металлах

8 класс. Электрическая цепь. Электрический ток в металлах

Подробности

Просмотров: 185

Назад в «Оглавление» — смотреть

Электрическая цепь

1. Каково назначение источника тока в электрической цепи?

Назначение источников электрического тока — это поставлять электрическую энергию потребителям (приемникам) электрической энергии.

2. Какие приёмники, или потребители, электрической энергии вы знаете?

К потребителям электрической энергии относятся всевозможные электроприборы, электродвигатели, лампы, плитки, зарядные устройства, электрические звоноки, электрические кухонные плиты, электросварочные аппараты и т. д.

3. Из каких частей состоит электрическая цепь?

Основные элементы электрической цепи:

—
источник тока,

—
приемники тока,

—
замыкающие устройства,

—
соединительные провода.

4. Какую электрическую цепь называют замкнутой; разомкнутой?

Замкнутая электрическая цепь содержит только проводники электрического тока, по ней может протекать электрический ток.

Разомкнутая электрическая цепь не может проводить электрический ток.

Причиной этого может быть разомкнутый выключатель, оборванные провода, неисправные, перегоревшие подключенные электроприборы.

Электрический ток в металлах

1. Как объяснить, что в обычных условиях металл электрически нейтрален?

В узлах кристаллической решетки металла расположены положительные ионы.

В
пространстве между ионами движутся свободные электроны (не связанные с ядрами своих атомов).

Отрицательный заряд всех свободных электронов по абсолютному значению равен положительному заряду всех ионов решетки.

Поэтому в обычных условиях металл электрически нейтрален.

2. Что происходит с электронами металла при возникновении в нём электрического поля?

Свободные электроны в металле движутся беспорядочно.

Но если в металле создать электрическое поле, то свободные электроны начнут двигаться под действием электрических сил.

Возникнет электрический ток.

То есть беспорядочное движение электронов в принципе сохраняется, но в общем вся масса свободных электронов начинает перемещаться в одном направлении.

3. Что представляет собой электрический ток в металле?

Электрический ток в металле представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

4. Какую скорость имеют в виду, когда говорят о скорости распространения электрического тока в проводнике?

Скорость распространения электрического поля по всей длине проводника практически близка к скорости света в вакууме (300 000 км/с).

Хотя скорость движения собственно электронов мала — всего несколько миллиметров в секунду.

Назад в «Оглавление» — смотреть

Источник тока — Источники питания

Источники питания

Идеальный источник тока — это устройство, производящее ток
i ( t ), который не зависит от напряжения на клеммах источника.
Это означает, что ток источника остается i ( t ) независимо от
того, что подключено через клеммы источника. Если i ( t )
постоянная, источник называется
источник постоянного тока .

Если на клеммах источника имеется сопротивление Ом , то напряжение
( Ri ). Это напряжение будет увеличиваться при больших значениях
R , потому что ток остается независимым от R . С увеличением
R мощность, отдаваемая источником тока, увеличивается, и это
стать бесконечным, если R были бесконечными. Это необоснованная ситуация,
это означает, что источник тока не должен быть разомкнут.То
источник тока простаивает при коротком замыкании, потому что напряжение на
его клеммы равны нулю, и источник питания не подается.
Концепция идеального источника тока подразумевает, что он должен иметь
нулевая внутренняя проводимость.

Источник тока обозначен кружком с i ( t )
написано рядом (см. рисунок ниже). Ссылка на текущий
обозначено стрелкой либо рядом с кругом, либо внутри него, как показано на
фигура.

Текущий источник.

Регуляторы тока

Схема, обеспечивающая постоянный выходной ток,
называется стабилизатором постоянного тока или просто ток
регулятор . Схема, показанная на рисунке ниже,
упрощенная схема регулятора тока. То
показанный на схеме переменный резистор используется для
иллюстрируют концепцию действующего регулирования. Обратите внимание, что амперметр имеет
был включен в эту цепь, чтобы указать, что цепь
показан регулятор тока.Когда цепь
работает исправно, текущее показание амперметра
остается постоянным. В этом случае переменный резистор ( R _V )
компенсирует изменения нагрузки ( R _L ) или входного напряжения постоянного тока.
Любое увеличение сопротивления нагрузки вызывает
падение тока. Чтобы поддерживать постоянный ток,
сопротивление R _V должно быть уменьшено всякий раз, когда нагрузка
сопротивление увеличивается. Это приводит к полному сопротивлению
быть постоянным.Увеличение входного напряжения должно
компенсируется увеличением сопротивления
R _V , тем самым поддерживая постоянный ток.

Регулятор тока (упрощенный).

Поскольку использование переменного резистора нецелесообразно
для управления флуктуациями или изменением тока транзистор
и стабилитрон вместе с необходимыми резисторами.
используется (см. ниже). Стабилитрон обеспечивает постоянное опорное напряжение.
Резистор R ₁ есть
подключен последовательно с нагрузкой и воспринимает любой ток
изменения нагрузки. R ₂ предназначен для
работает как токоограничивающий резистор для стабилитрона
диод.

Транзисторный регулятор тока.

Давайте подробно рассмотрим, как различные компоненты работают для поддержания
выход постоянного тока. Снижение сопротивления нагрузки
вызывает соответствующее увеличение тока. Это приводит к большему напряжению
падение на R ₁ из-за увеличения тока.
Падение напряжения на D ₁ остается
постоянный.Из-за повышенного падения напряжения на R ₁ ,
прямое смещение Q ₁ имеет
уменьшается, а сопротивление транзистора увеличивается. Таким образом, общая
сопротивление вокруг внешнего контура цепи остается постоянным.
Поскольку схема представляет собой регулятор тока,
выходное напряжение будет меняться, поскольку регулятор поддерживает
выход постоянного тока.

Источник постоянного тока JFET

Диод постоянного тока

Источник постоянного тока может быть сформирован из JFET (см. рисунок выше).Эту конфигурацию иногда называют диодом постоянного тока.
Напряжение на истоке JFET ( В _S ) автоматически
поддерживается рядом с
напряжение отсечки и

При увеличении или уменьшении напряжения питания (стока)
соответственно изменяется сопротивление JFET r _DS , таким образом
поддержание I на почти постоянном уровне.

источников тока | Analog Devices

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, а другие необязательны для функциональных действий.Сбор данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы убедиться, что вы получаете наилучшую производительность и функциональность, которые может предоставить наш сайт. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Используемые нами файлы cookie можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:

Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или конкретные предлагаемые функции. Они либо служат единственной цели осуществления сетевой передачи, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуги, явно запрошенной вами.

Аналитические/производительные файлы cookie:

Эти файлы cookie позволяют нам проводить веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и просмотр того, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, гарантируя, что пользователи легко находят то, что ищут.

Функциональные файлы cookie:

Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши услуги менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.

Целевые/профилирующие файлы cookie:

Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и/или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы перешли.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам для этой цели.

Отказ от файлов cookie

Инвертор источника тока — обзор

Инвертор источника тока (CSI)

Термин «инвертор источника тока» уже использовался для описания силовой цепи, показанной на рис. 9.24, поэтому пришло время объяснить что означает этот термин.

Это может быть излишним, но мы начнем с того, что подчеркнем, что термин «инвертор источника тока» не означает, что ток в звене никогда не изменяется, как это может сказать читатель, знакомый с источниками тока в других контекстах, особенно при малой мощности. электроника, можно подумать.В данном контексте это означает, что при нормальных рабочих условиях ток звена не может изменяться быстро, то есть незначительно в течение одного полного периода кривой тока двигателя, даже при самой низкой рабочей скорости. Читатель не удивится, узнав, что катушка индуктивности играет центральную роль в достижении такого положения дел.

Мы уже много раз говорили в этой книге, что индуктивность в цепи приводит к тому, что форма волны тока становится более плавной, чем форма волны напряжения (см., например, рис.8.10), и что чем больше индуктивность, тем плавнее ток. Нам нужно вспомнить, что напряжение на катушке индуктивности связано с током через нее уравнением

v=Ldidtordidt=vL

, т. е. скорость изменения тока пропорциональна разности напряжений и обратно пропорциональна индуктивности.

Форма волны выпрямленного выходного напряжения выпрямителя со стороны питания обычно будет такой, как показано (слева) на рис. 9.26, на котором показан потенциал верхней части преобразователя (т.е. на левом конце индуктивности) по отношению к нижней части постоянного тока. связь. Он имеет значительные пульсации в шесть раз выше частоты сети, а среднее напряжение (постоянного тока) составляет (В _s ).

В то же время преобразователь со стороны двигателя (который подключен вверх ногами) инвертирует, и потенциал правого конца индуктора будет таким, как показано справа на рис. 9.26; среднее напряжение (постоянного тока) равно (В _м ). Обратите внимание, что всякий раз, когда мы хотим, чтобы ток звена был постоянным, первое требование состоит в том, чтобы среднее напряжение на катушке индуктивности было равно нулю, а это означает, что V _s должно быть равно V _м , т. е.е. постоянный ток напряжение одинаковое для обоих преобразователей. Контроллер тока будет регулировать угол включения выпрямителя со стороны питания, чтобы добиться этого. (На практике разница напряжений будет небольшой из-за сопротивления катушки индуктивности.)

Мгновенное напряжение на индуктивности представляет собой разницу между двумя сигналами на рис. 9.26. Найти разницу было бы сложно, потому что две формы волны не синхронизированы во времени, но мы можем видеть, что на катушке индуктивности будут значительные напряжения, не в последнюю очередь внезапные ступенчатые изменения в результате каждой коммутации преобразователя питания.Если бы не было индуктивности, то, следовательно, были бы огромные ступенчатые изменения тока в цепи и резкие колебания крутящего момента двигателя. Следовательно, нам нужно решить, какой «пульсирующий» ток мы можем выдержать, и соответственно выбрать катушку индуктивности. На практике для большинства применений типична пиковая пульсация, скажем, 5% от номинального тока.

Выбрав индуктор для подавления пульсаций тока, неизбежно, что когда мы захотим повысить или понизить средний ток для изменения крутящего момента, индуктор будет препятствовать нашим усилиям, и реакция контура управления током будет более вялый.К счастью, в больших двигателях мы обычно не стремимся к управлению крутящим моментом с высокой пропускной способностью, поэтому компромисс приемлем.

Причина для описания «текущий источник» теперь должна быть более ясной. Несмотря на переключение тока в звене с одной фазы на другую, в котором мгновенная Э.Д.С. сильно отличается, ток в звене остается более или менее неизменным, так что создается впечатление, что ток в звене не зависит от нагрузки, которую мы ему предъявляем.

Инвертор источника тока по сравнению стопология инвертора источника напряжения

%PDF-1.3
%
227 0 объект
>>>
эндообъект
281 0 объект
>поток
False11.08.582018-07-21T15: 56: 59.58-04: 00adobe pdf Библиотека 11.0eaton140ba02e54fce9148e872b22d6fcefdb043657c932913Adobe Indesign CC (Macintosh) 2018-07-17T17: 37: 59. 000-04: 002018-07-17T17: 37: 59.000-04: 002014- 06-10T11:14:28.000-04:00application/pdf2018-07-21T15:57:54.222-04:00

xmp.id:1155b967-ce26-4474-99ad-713bcf86c6daadobe:docid:indd:bd8cd452-d1c1-11dd-9c96-9af8a6233d4aproof:pdfuuid:6d0bfd45-071e-7d4d-9d68-924d88cb1145xmp.iid:af055c2e-2ef5-4a3b-8cce- 41968427D156Adobe: DOCID: INDD: BD8CD452-D1C1-11DD-9C96-9AF8A62333D46-9AF8A62333D45BAFALTXMP.DID: 3CF23AC7-0F61-45BA-A59B-57CD71FE5F61

Библиотека Adobe PDF 11.0false

конечный поток
эндообъект
278 0 объект
>
эндообъект
223 0 объект
>
эндообъект
228 0 объект
>/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>/XObject>>>/Rotate 0/TrimBox[0. 0 0,0 612,0 792,0]/Тип/Страница>>
эндообъект
1 0 объект
>/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>/XObject>>>/Rotate 0/TrimBox[0.0 0.0 612.0 792.0]/Type/Page>>
эндообъект
13 0 объект
>/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/XObject>>>/Rotate 0/TrimBox[0.0 0.0 612.0 792.0]/Type/Page>>
эндообъект
18 0 объект
>/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>/XObject>>>/Rotate 0/TrimBox[0.0 0.0 612.0 792.0]/Type/Page>>
эндообъект
23 0 объект
>/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>/XObject>>>/Rotate 0/TrimBox[0.0 0,0 612,0 792,0]/Тип/Страница>>
эндообъект
29 0 объект
>/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>/XObject>>>/Rotate 0/TrimBox[0.0 0.0 612.0 792.0]/Type/Page>>
эндообъект
34 0 объект
>/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>/XObject>>>/Rotate 0/TrimBox[0.0 0.0 612.0 792.0]/Type/Page>>
эндообъект
41 0 объект
>/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text/ImageC/ImageI]/XObject>>>/Rotate 0/TrimBox[0.0 0.0 612.0 792.0]/Type/Page>>
эндообъект
42 0 объект
>поток
HWK$
)%R^^

%PDF-1. 7
%
735 0 объект
>
эндообъект

внешняя ссылка
735 73
0000000016 00000 н
0000003206 00000 н
0000003396 00000 н
0000003432 00000 н
0000004077 00000 н
0000004112 00000 н
0000004250 00000 н
0000004389 00000 н
0000005125 00000 н
0000005392 00000 н
0000005738 00000 н
0000006451 00000 н
0000006671 00000 н
0000006708 00000 н
0000006829 00000 н
0000006943 00000 н
0000007055 00000 н
0000008099 00000 н
0000009031 00000 н
0000009653 00000 н
0000010198 00000 н
0000010605 00000 н
0000010928 00000 н
0000011269 00000 н
0000011551 00000 н
0000011865 00000 н
0000012209 00000 н
0000012831 00000 н
0000013225 00000 н
0000013562 00000 н
0000014889 00000 н
0000015840 00000 н
0000016347 00000 н
0000017205 00000 н
0000017319 00000 н
0000017692 00000 н
0000018143 00000 н
0000019061 00000 н
0000019309 00000 н
0000019448 00000 н
0000019959 00000 н
0000020675 00000 н
0000020832 00000 н
0000021917 00000 н
0000023714 00000 н
0000024127 00000 н
0000025352 00000 н
0000027459 00000 н
0000029688 00000 н
0000029850 00000 н
0000030132 00000 н
0000030597 00000 н
0000030678 00000 н
0000030748 00000 н
0000033397 00000 н
0000039681 00000 н
0000040078 00000 н
0000040377 00000 н
0000040707 00000 н
0000040970 00000 н
0000041301 00000 н
0000043353 00000 н
0000044950 00000 н
0000050421 00000 н
0000057303 00000 н
0000057330 00000 н
0000057627 00000 н
0000058029 00000 н
0000058051 00000 н
0000058073 00000 н
0000058095 00000 н
0000058169 00000 н
0000001756 00000 н
трейлер
]/предыдущая 437120>>
startxref
0
%%EOF

807 0 объект
>поток
h ΜU {lSe} te[o׍[@e=
v{0g7uhev[^cEEEZCJQhXGb_Ҧ~w~ww»»%|_D4hD»
MAo#gS ]»CLdn
W7Wh\9’t`WU7o!tD㥹j}(_Q4ץ$ &T S’K*h5DNj\٢%Kk5uU͹U])V. N.]7[je6Q drY3+es}~wȼ`+9P:UEۄUJ 0x[Uu5
@0(~9}Oa1 tY3Y6=’+{.7n},]I8y
ʖY|

Прецизионные слаботочные источники для тестирования и определения характеристик устройств

Высокая точность, низкий уровень шума в сочетании с исключительной простотой использования

Новый источник постоянного тока

Keithley модели 6220 и источник переменного и постоянного тока модели 6221 обеспечивают высокое разрешение, низкий уровень шума и низкий ток, необходимые для тестирования и определения характеристик современной крошечной и хрупкой электроники. Но, что не менее важно, мы сделали их простыми. использовать.

Простота настройки, простота эксплуатации

Встроенные функции управления, такие как соответствие напряжения, генерация развертки и формы сигнала и импульсы тока, а также выбор коммуникационных интерфейсов позволяют легко интегрировать их в испытательные системы. Бесплатное программное обеспечение для управления приборами поможет вам подключить ваши приборы и запрограммировать основные функции источника. Он даже поддерживает измерения сопротивления в дельта-режиме, дифференциальной проводимости и импульсного режима с помощью нановольтметра модели 2182A.Программное обеспечение также упрощает создание сложных сигналов с помощью функции сигнала произвольной формы (ARB) модели 6221.

У вас есть существующее приложение, использующее источник тока Keithley Model 220 или 224? Режим эмуляции, встроенный в модели 6220 и 6221, устраняет необходимость перепрограммирования вашего приложения, поэтому вы можете быстро восстановить и снова запустить свою систему.

Проблема с самодельными источниками

Думаете, создание собственного источника тока — хороший способ сэкономить на оборудовании? Подумайте еще раз.В отличие от моделей 6220 и 6221, самодельные источники тока обычно не имеют практических возможностей соответствия напряжения. Это чрезвычайно затрудняет ограничение величины напряжения, подаваемого при подаче тока, поэтому слишком легко случайно повредить или разрушить тестируемое устройство (ИУ). Выходной ток самодельных источников часто непредсказуем, но модели 6220 и 6221 обеспечивают выходное сопротивление 10 ¹⁴ Ом, что обеспечивает стабильный источник тока в переменных нагрузках.Даже если самодельный источник может обеспечить достаточно высокий выходной импеданс, он все равно не может предложить такие возможности, как источник переменного тока, быстрое установление или соответствие напряжению.

Почему блокирующие усилители и мосты сопротивления переменного тока не могут конкурировать с

В сочетании с моделью 2182A модели 6220 или 6221 легко превзойдут решения для измерения сопротивления, такие как мосты сопротивления переменного тока и синхронные усилители, с более низким уровнем шума, более низкими диапазонами тока, более низкими измерениями напряжения и меньшим рассеиванием мощности — и все это при более низкая стоимость.В отличие от синхронного усилителя, комбинация 622X/2182A не требует использования преобразователя напряжения в ток или предусилителя напряжения и менее подвержена ошибкам фазового сдвига. Модель 6221 может даже расширить возможности синхронных усилителей в ваших существующих приложениях — его чистые сигналы и выходной сигнал синхронизации делают его идеальным источником для использования в таких приложениях, как измерение отклика устройства на второй и третьей гармониках.

Что такое источник тока?

Характеристики качественного источника тока включают:

• Высокое разрешение
• Широкий диапазон настроек соответствия
• Быстрая установка выхода
• Низкий уровень шума
• Высокоимпедансный выход

Любой источник питания может подавать ток на устройство, но многие из них просто устанавливают выходное напряжение, а затем подают столько тока, сколько устройство может потреблять.Однако во многих случаях лучший способ описать поведение устройства — это функция тока, проходящего через него, а не напряжения на нем. Это означает, что источник заданного тока предпочтительнее источника заданного напряжения. Источники постоянного тока выводят заданный ток через ИУ (испытываемое устройство) и подают любое напряжение, необходимое для форсирования этого тока. Усовершенствованные источники тока, такие как модели 6220 и 6221, позволяют вам установить «предел соответствия» для уровня приложенного напряжения.

Высокая точность источника для большей достоверности измерений

Модели 6220 и 6221 имеют в основном одинаковые функции и возможности, но в модели 6221 добавлены функции источника переменного тока, генерации сигналов и импульсов, а также встроенный интерфейс Ethernet.

LM334 Цепи постоянного тока Учебное пособие

Рис. 1

Льюис Лофлин

Источник постоянного тока (CCS) в электронике представляет собой устройство/схему, которая обеспечивает постоянное значение тока независимо от напряжения источника или сопротивления нагрузки.На рис. 1 показана обычная схема CCS с использованием биполярного транзистора PNP. Значения Ic = Ib * hfe (бета) транзистора. Цепь постоянного тока также может использоваться в качестве ограничителя тока.

Maxim Semiconductor отмечает следующее, почему нам необходимо использовать источник постоянного тока:

При использовании белых светодиодов для задней подсветки дисплея или других осветительных приборов есть две причины использовать для них постоянный ток: Чтобы избежать нарушения абсолютного максимального номинального тока и снижения надежности.

Чтобы получить предсказуемую и согласованную силу света и цветность от каждого светодиода… Зависимость прямого тока от прямого напряжения шести случайных белых светодиодов (по три от каждого из двух производителей)… управляя этими шестью светодиодами, например, с напряжением 3,4 В, их прямой ток будет варьироваться от 10 мА до 44 мА, в зависимости от светодиода.»

Помимо светодиодов источники постоянного тока используются с резистивными датчиками, такими как фотоэлементы и термисторы, для большей стабильности и для источников питания с ограниченным током. Также полезно для тестирования и прототипирования.

См. Источник постоянного тока LM334 с резистивными датчиками.

Рис. 2

На рис. 2 показан источник постоянного тока с операционным усилителем 741. См. Источник постоянного тока на 3-амперном операционном усилителе LM741.

На рис. 1 Ib управляется резистором 1K и потенциометром 5K. При напряжении Vcc 12 вольт падение напряжения 0,6 вольт на переходе база-эмиттер транзистора Q1. Мы настраиваем потенциометр на базовый ток 3 мА (0,003 А). Если Q1 имеет hfe 50: Ic = .003 * 50 = 150 мА или 0,15 А.

Эти схемы необходимы для работы массивов мощных светодиодов (LED). Вышеприведенная схема проста, может быть немного нестабильной из-за температурных дрейфов Q1, вызывающих дрейф тока. Эта проблема незначительна по сравнению с дрейфом источника питания, который может вызвать гораздо большую нестабильность.

В других источниках постоянного тока используется популярный регулируемый регулятор напряжения LM317.

TL431A — еще одна популярная деталь в небольшом корпусе TO-92.Проще говоря, TL431A представляет собой переменный/регулируемый https://www.bristolwatch/ele/zener_power_supply.htmZener диод с температурной компенсацией. Он также может выступать в качестве опорного напряжения или источника постоянного тока.

Рис. 3

Рис. 3 использует LM334, источник тока с тремя выводами, предназначенный для работы с уровнями тока от 1 мкА до 10 мА, которые задаются внешним резистором Rset. Устройство работает как «настоящий двухконтактный источник тока, не требующий дополнительных подключений питания». Он также может работать как датчик температуры.

В этом примере я использую LM334 для управления Ib на Q3. Rset — это комбинация R1 и R2, настроенная на 100 Ом. Iуст = Iб = 67,7 мВ / Rуст = 677 мкА. Ic = Ib * hfe; Ic = 677 мкА * 180 = 120 мА. Q3 был 2N2907. См. спецификацию LM334.

Это намного лучше, чем две предыдущие схемы, потому что перепады напряжения не вызывали измеримых изменений Ic. Но у LM334 максимальный ток возбуждения составляет всего 10 мА, а во многих приложениях требуются гораздо более высокие токи.

В следующем разделе мы исследуем использование регулируемого регулятора напряжения LM317 в режиме источника постоянного тока.

См. Цепи постоянного тока LM317

Выше мы увеличиваем ток от LM317. См. LM317 Блок питания с регулируемым напряжением и током

.

Больше схем и теории CCS

Видео на You Tube

Прочие схемы

Домашняя страница Hobby Electronics и домашняя страница веб-мастера (вне сайта)

.