Fizika kompakt - alapismeretek SbX

Elektromos energia, hatékonyság, töltési és kisütési idők. Áram, feszültség, belső ellenállás, elektromos munka és teljesítmény.

Az akkumulátorokat az elektromos energia hatékony tárolására használják: Akkumulátor töltésekor az elektromos energia kémiai energiává alakul át elektrokémiai folyamatok révén. Ez akkor szabadul fel, ha egy akkumulátor pólusai vezetőképesen kapcsolódnak egymáshoz. A csatlakoztatott fogyasztó belső ellenállása meghatározó az akkumulátor "működési ideje" szempontjából; Nagy áramsűrűségű fogyasztók esetén vagy rövidzárlat esetén az akkumulátor belső ellenállása határozza meg az áram intenzitását.

feladatok

A következő feladatokban kiszámítja a tipikus elektromos mennyiségeket az alapok alapján. Ennek olyan helyzetekkel kell foglalkoznia, amelyeket ismer a mindennapi életből.

Ezeket az oldalakat kinyomtathatja, és kitöltheti a táblák üres helyeit. Vezesse le az összes szükséges és fontos képletet a füzetében! Minden számításhoz először írja le a megfelelő képleteket, illessze be, majd számolja ki az eredményt a számológéppel!

Gyakorlat: I elektromos áram és Q töltés nagysága

Kiszámítja: Minél több töltéshordozó áramlik, annál nagyobb az elektromos áram erőssége. Az elektromos áram arányos a töltés mértékével:

I = k1 Δ Q (I. Elektromos áram, Q. Elektromos töltés)

Minél rövidebb az idő, annál nagyobb az elektromos áram. A jelenlegi erősség jelenleg közvetetten arányos:

I = k. Δ Q/Δ t (t. Az áram hossza)

Az elektromos töltés mértékegységét úgy választottuk meg, hogy a k arányossági tényező felvegye az 1 értéket (k = 1). Az elektromos áram mértékegysége az amper (A).

I = Δ Q/Δt

Most számítsa ki az I elektromos áramot a következő forma (tipp) segítségével:

Számítsa ki az elektromos áramot:

Tárgyi díj összege
(C = As-ban) időtartama
(s-ben) Elektromos áram
(A-ban)

Villámcsapás	5.	10 -4
Autó akkumulátor	60 Ah = 60 * 3600	20 * 60
Ni-MH akkumulátor	3000 mAh = 3 * 3600	0,5 óra = 30 * 60

Vegye figyelembe, hogy az akkumulátor akkor "lemerül", amikor a teljes energia körülbelül 50% -a átalakult.

Feladat: számítsa ki a betöltési időket

Ezzel szemben kiszámíthatja az akkumulátorok töltési idejét is, ha ismeri azok "kapacitását" (= a töltés mennyiségét, gyakran mAh-ban megadva = 0,001 A * 3600 s) és a "töltési áramot" (A-ban vagy mA = 0,001 A-ban). (Tipp):

Számolja ki a betöltési időket:

Objektum kapacitás
(As-ban) töltőáram
(A-ban) töltési idő
(s-ben) betöltési idő
(h-ban)

Ni-Cd	1000 mAh = 1 * 3600	100mA = 0,1
Ólomakkumulátor	30 Ah = 30 * 3600	40
Ni-MH	4000 mAh = 4 * 3600	300 mA = 0,3

megjegyzés:

1. A Ni-Kadmium elemek tartalmazzák a mérgező fém kadmiumot; ezért a Ni-Cd elemek tiltásáról jelenleg tárgyalnak.
2. Az úgynevezett Memória effektus az akkumulátorból lehúzható energia részleges kisütése esetén csökken.

Feladat: akkumulátorok kapacitása

Az "akkumulátorban tárolt töltés mennyiségét" jobban meg kell érteni "tárolt energiának". Az akkumulátor lemerülése esetén a tárolt energia legfeljebb 50% -a lehívható. Mindenesetre az átalakított töltés mennyisége levezethető az I elektromos áramból és a t kisütési időből (csúcs).

---