Химических источников

176. Какое влияние оказывает характер химических реакций, происходящих в химических источниках электрической энергии, на их емкость и срок службы?

Работа автономных источников, непосредственно преобразующих различные виды энергии в электрическую, основана либо на химических, либо на физических эффектах. В химических источниках, например, таких, как гальванические элементы, аккумуляторы, электрохимические генераторы и т. п., используется энергия окислительно-восстановительных реакций химических реагентов. Физические источники электроэнергии, такие, как термоэлектронные генераторы, фотоэлектрические батареи, термоэмиссионные генераторы, работают в соответствии с различными физическими эффектами.

В химических источниках тока наблюдается саморазряд, независимо от того, отдают они энергию потребителю или нет. Малый саморазряд особенно ценен в тех случаях, когда суточный полезный расход емкости невелик. В этих случаях источник малой емкости с меньшим саморазрядом может оказаться выгоднее источника большей емкости, но с большим саморазрядом.

При коротком замыкании напряжение в середине линии равно нулю. 52. Вы ошибаетесь. Обратите внимание на то, что ЭДС источников действуют согласно. 53. Правильно. 54. Неверно. Первое и третье уравнения ничем не отличаются друг от друга, и фактически при трех неизвестных токах имеются два уравнения. 55. Неверно. Этим признаком характеризуются электролиты, используемые в аккумуляторах и других химических источниках электроэнергии. 56. Ответ неточен. Подумайте, чему равно сопротивление в середине линии при коротком замыкании. 57. Грубая ошибка, так как вы применили неверную формулу /?зк = l//?i + I /Ri + \/Rs. 58. Правильно. 59. Неверно. Этим признаком характеризуется ионизированный разреженный газ, выполняющий функции проводника, например в лампах дневного света. 60. Неверно. Вспомните, как зависит напряжение на зажимах источника от сопротивления нагрузки. 61. Неверно. См. консультацию № 161. 62. Вы ошибаетесь, так как не учитываете того, что сопротивление провода зависит от его диаметра. 63. Неверно. Вас, возможно, вводит в заблуждение то обстоятельство, что при увеличении /?эк уменьшается ток в цепи. Это так, но ведь и сопротивления всех участков также увеличатся. 64. Неверно. Вы не учитываете, что в цепи еще имеется сопротивление /?„. 65. Правильно. При разделении зарядов между ними создается электрическое поле, которое препятствует дальнейшему разделению. 66. Вы ошибаетесь. Для правильного ответа необходимо, во-первых, выяснить режи-м работы каждого источника, во-вторых, написать выражение для напряжения на зажимах каждого из них. 67. Неверно. См. консультацию № 9. 68. Вы ошибаетесь. Из формулы l = q/t следует, что q = It. Таким образом, площадь прямоугольника, ограниченная графиком тока и осью времени, соответствует количеству электричества, проходящему через проводник за данное время, например 1\ (см. к консультации № 6). 69. Правильно. 70. Неверно. Это возможно в том случае, когда удельные сопротивления меди и стали были бы одинаковы. 71. Вы ошибаетесь. См. консультацию № 160. 72. Правильно. 73. Вы ошибаетесь, так как не учли того, что провода линии обладают сопротивлением. 74. Неверно. Если было так, как вы думаете, то при разомкнутой цепи разделение зарядов продолжалось бы практически до бесконечности. В> действительности по мере разделения зарядов возникает электрическое поле, противодействующее разделению. Когда напряженность электрического поля становится равной напряженности стороннего поля, разделение зарядов прекращается. 75. Вы ошибаетесь. См. консультацию № 88. 76. Правильно. В этом случае сопротивление ветви R,,i, определяется по формуле 1/Я = 1//?"+1/Я2 + 1/Яз+ l//?i,. При Яv. >/?„,, 1//?,,«0. Следовательно, сопротивление /?„(, не зависит от сопротивления Rv. Таким образом, режим работы цепи не меняется. 77. Неверно. 78. Неверно. Прочтите консультацию № 28. 79. Неверно. Напряжение U действует на всей ветви ABC. 80. Правильно. Положительно заряженные ионы закреплены в узлах кристаллической решетки и могут совершать только колебательные движения, а электроны внешних орбит свободны и могут перемещаться под действием сил электрического ноля. 81. Правильно. Температурный коэффициент сопротивления меди а достаточно велик (а = 0,004), поэтому при нагревании медного проводника на 10 "С его сопротивление меняется на 4%. 82. Правильно. Отношение /?1//У?1„, = 14/8. Следовательно, общее напряжение делится в том же отношении. 83. Вы ошибаетесь. Прочтите еще раз данный параграф. 84. Правильно, так как имеет

§ 1. ПРЕВРАЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ В ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКАХ ТОКА

Элемент Вольта и любые другие химические источники тока всегда содержат электроды, состоящие из проводников первого рода — металлов, графита и некоторых других веществ. Проводники первого рода характеризуются электронной проводимостью. Прохождение тока через них объясняется передвижением электронов. В химических источниках тока через твердые вещества с; электронной проводимостью осуществляется отвод или подвод электронов к реагирующим веществам.

Вещества, содержащиеся в химических источниках тока, находятся в твердом, жидком или газообразном состояниях.

В выпускаемых промышленностью химических источниках тока в качестве отрицательных электродов обычно используются металлические электроды с достаточно отрицательными потенциалами и низкой скоростью растворения в применяемых электролитах.

Водородный электрод рассмотренной конструкции является только электродом сравнения при измерении потенциалов электродов, а не электродом промышленного источника тока. Тем не менее водородные электроды значительно более сложной конструкции, но работающие на подобном принципе, нашли применение в топливных элементах. Другие газовые электроды — кислородный, хлорный — также нашли применение в некоторых химических источниках тока.

Ацетиленовая элементная сажа характеризуется тонкими кристаллами ( 21). Существует много различных сортов саж, которые в основном применяются в полиграфической промышленности или входят в состав резины. Однако все эти сажи не применяются в химических источниках тока, так как в несколько раз снижают электрические характеристики элементов.

§ 1. Превращение химической энергии в электрическую в химических источниках тока........................... 5

При разработке полевой и переносной усилительной аппаратуры с питанием от химических источников тока серьезное внимание уделяется энергетическому показателю работы каскада — коэффициенту полезного действия. Такой же подход необходим и к усилительным каскадам с выходной мощностью свыше 1 Вт.

Природа Zp6l4 зависит от частотного спектра сигнала, наводящего помеху. Для постоянного тока и очень низких частот это в основном сопротивление дросселей фильтра, диодов выпрямителя, внутреннего сопротивления химических источников питания; для звуковых частот — активное сопротивление шин питания, емкостное сопротивление конденсаторов фильтра; на высоких частотах — индуктивное сопротивление шин питания и конденсаторов фильтра.

173. Объяснить, от каких параметров (нормальный потенциал, сопротивление или активная поверхность электродов) зависят эдс и внутреннее сопротивление химических источников электрической энергии.

Важное значение имеет рациональное питание разнообразной переносной электроакустической аппаратуры (в основном, для звукозаписывающих аппаратов), которая питается от химических источников тока (батарей и аккумуляторов). Уменьшение потребления электроэнергии за счет более совершенных схем питания и улучшение свойств источников тока позволяет увеличить срок службы батарей, удешевить эксплуатацию и разгрузить предприятия, производящие источники питания.

В 60—70-х годах достигнуты большие успехи в области химических источников тока. Солевой электролит в гальванических элементах заменяют щелочным. Шире применяют галетную конструкцию. Начинается производство герметичных ртутно-цинковых элементов и

В последнем десятилетии много внимания уделяется разработке химических источников тока на основе топливных элементов и электрохимических генераторов. Эти источники имеют большую удельную энергию и длительный срок службы. Создаются новые перспективные типы элементов — литиевые, имеющие вдвое выше э. д. с. и в 2,5—3 раза большую удельную энергию, чем элементы других систем.

Велики достижения советских ученых в области химических источников тока. Эти источники тока находятся на уровне лучших мировых образцов, а некоторые из них превышают нормы мирового стандарта (батареи «Рубин-1», «Рубин-2», «КРОНА-ВЦ», миниатюрные ртутно-цин-ковые элементы РЦ). Батарея «КРОНА-ВЦ» отмечена Золотой медалью на Лейпцигской ярмарке в 1969 г. Энергоемкость серийных изделий в сравнении с источниками тэка 20-х годов в настоящее время возросла на 580%, мощность — на 1(55%, надежность — на 500%.

Х.2. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА

Для обеспечения нормальной работы химических источников тока необходимо строго соблюдать специальные инструкции по их эксплуатации.

Х.2. Эксплуатационные характеристики химических источников

Конструктивное исполнение элементов химических источников тока может быть различным, но в их состав обязательно входят два электрода — проводника первого рода, разделенного слоем электролита — проводника второго рода. Совокупность активных веществ электродов и электролита называется электрохимической системой химического источника тока.