Източникът електрически ток е устройство, което генерира електрически ток в затворена верига. Досега изобретени много видове източници. Всеки тип се използва за определена цел.
Съдържанието .
Видове източници електрически ток
Съществуват следните видове източници електрически ток:
- механични;
- термични;
- светлина;
- химикали.
Механични източници
Тези източници преобразуват механичната енергия в електрическа. Преобразуването се извършва в специални устройства - генератори. Основните генератори турбогенератори, при които електрическаташина се задвижва от потокз илира, и хидрогенератори, които преобразуват енергиятадащата вода в електричество. Именно механичните преобразуватели произвеждат по-голяматаст от електричеството Земята.
Топлинни източници
Тук топлинната енергия се преобразува в електричество. Електрическият ток се генерира от температурнатазлика между две двойки допиращи се метали или полупроводници - термодвойки. В този случай зареденитестици се пренасят отгрятата към студената секция. Големината тока зависи пряко от температурнатазлика: колкото по-голяма езликата, толкова по-голям е електрическият ток. Термодвойките,зирани полупроводници,ват до 1000 пъти по-голямо топлиннопрежение от биметалните термодвойки,ка че могат се използват за създаване източници ток. Металните термодвойки се използватмо за измерване температурата.
СЪВЕТ! За сеправи термодвойка, трябва се съединят 2злични метала.
Понастоящемзработени нови елементи въз основа преобразуването топлината, генерирана от естествениязпаддиоактивни изотопи.кива елементи серичатдиоизотопни термоелектрически генератори. Добре изпитаният генератор в космическите кораби използва изотопа плутоний-238. Мощността му е 470 W припрежение 30 V. Тъйто периодът полуразпад този изотоп е 87,7 години, животът генератора е много дълъг. Биметалната термодвойка служито преобразувател топлина в електричество.
Източници светлина
Сзвитието физиката полупроводниците в края ХХ век се появяват нови източници ток - слънчевитерии, в които светлинната енергия се преобразува в електрическа. Те използват свойството полупроводниците произвеждатпрежение, когато изложени светлина. Този ефект себлюдава по-специално при силициевите полупроводници. Въпреки това ефективността тези клетки недвишава 15 %. Соларните клетки станаха незаменими в космическата индустрия и започнаха се използват и в ежедневието. Цената тези източници енергия непрекъснатомалява, но остава доста висока: около 100 рубли за 1т мощност.
Химически захранвания
Всички химически източници енергия могат бъдатзделени три групи:
- Галваничен
- Батерии
- Термичен
Галваничните клеткиботятзата взаимодействието двазлични метала, поставени в електролит. Двойките метал и електролит могат бъдатзлични химични елементи и техни съединения. От това зависят видът ирактеристиките клетката.
ВАЖНО!лваничните клетки се използватмо веднъж, т.е. веднъжзредени, те не могат бъдат регенерирани.
Съществуват 3 видалванични клетки (илитерии):
- Солензтвор;
- Алкални;
- Литий.
При солевите или "сухите"терии се използва електролит,подобяващста, който се произвежда от сол някакъв метал и се поставя в цинковашка.тодът е пръчка отнганов графит, която се поставя в центърашата. Благодарение евтинитетериали и лесното производство тезитериий-евтините от всички. Въпреки това, те несъмнено отстъпват алкалните и литиевитетерии.
Алкалнитетерии използватто електролитстообразен алкалензтворлиев хидроксид. Цинковият анод е заменен с цинк прах, което е увеличило изходния ток и времето забота клетката. Тези клетки издържат до 1,5 пъти по-дълго от солевите клетки.
В литиевата клетка анодът е изработен от литий, алкален метал, което значително увеличава времето забота. В същото време обаче цената се е повишила поради относително високата цена лития. Освен това литиевитетерии могат иматзличнипрежения в зависимост оттериалатода. Предлагат сетерии спрежение от 1,5 V до 3,7 V.
Батериите източници електрически ток, които могат бъдат подложени многобройни цикли зареждане изреждане. Основните видоветерии:
- Оловно-киселинен;
- Литиево-йонни;
- Никел-кадмий.
Оловно-киселиннитетерии се състоят от оловни плочи, потопени взтвор сярна киселина. При затваряне външна електрическа верига протича химическа реакция, при която оловото се превръща в оловен сулфат втода и анода и се образува вода. По време процеса зареждане оловният сулфат анода се редуцира до олово и оловен диоксидтода.
ЗАДЪЛЖИТЕЛНОСТ! Една клетка оловно-цинковатерия генерирапрежение от 2 V. Чрез последователно свързване клетките може се получипрежение, кратно 2.пример при автомобилнитетериипрежението е 12 V, тъйто свързани 6 клетки.
Името литиево-йоннататерия идва откта, че носителят електричество в електролита литиевите йони. Йоните се създават върхутод, който е изработен от литиева сол върху подложка от алуминиево фолио. Анодът е изработен отзличнитериали: графит, кобалтови оксиди и други съединения върху подложка от медно фолио.
Напрежението може бъде между 3 V и 4,2 V в зависимост от използваните компоненти. Благодарение ниското симоразреждане и големия брой цикли зареждане изреждане литиево-йоннитетерии станаха много популярни в домакинските уреди.
ВАЖНО! Литиево-йоннитетерии много чувствителни към презареждане. Ето защо, за ги зареждате, използвайтемо предназначени за тях зарядни устройства, които имат вградени специални вериги за предотвратяване презареждане. В противен случайтерията може сезпадне и се запали.
Никел-кадмиевитетерии иматтод, изработен от никелова сол върху стоманена решетка, анод, изработен отдмиева сол върху стоманена решетка, а електролитът е смес от литиев хидроксид илиев хидроксид. Номиналнотопрежениекаватерия е 1,37 V.терията може се зарежда изрежда между 100 и 900 цикъла.
СЪВЕТ! Ni-Cdтериите могат се съхраняват взредено състояние, зазлика от литиево-йоннитетерии.
Термохимичните клетки служатто резервни източници енергия. Теват отличнирактеристики плътността тока, но имат кратък живот (до 1с). Те се използват главно вкетната техника, където се изисквадеждност и кратък живот.
ВАЖНО! Първоначално топлинните химически източници не могат захранват с електрически ток. Те съдържат електролит в твърдо състояние и трябва сегреят до 500-600°C, за могатботят. Товагряване се постига чрез специална пиротехническа смес, която се запалва в точния момент.
Разликата между реален и идеален източник
Според законите физиката идеалният източник трябва има безкрайно вътрешно съпротивление, за осигури постоянство електрическия ток в товара. Реалните източници имат крайно вътрешно съпротивление, което означава, че токът зависикто от външния товар,ка и от вътрешното съпротивление.
Накратко, това е всичко, което може сеже зазнообразието от текущи източници, коитозположение днес.кто може се види от прегледа, днес създадени впечатляващ брой източници срактеристики, подходящи за всяко приложение.
Свързани статии:
