Fyzikálny kompakt - základné vedomosti SbX

Elektrická energia, účinnosť, časy nabíjania a vybíjania. Prúd, napätie, vnútorný odpor, elektrické práce a výkon.

Akumulátory sa používajú na efektívne ukladanie elektrickej energie: Keď je akumulátor nabitý, elektrická energia sa elektrochemickými procesmi premení na chemickú energiu. Toto sa uvoľní, keď sú póly akumulátora navzájom vodivo spojené. Pre „prevádzkovú dobu“ akumulátora je rozhodujúci vnútorný odpor pripojeného spotrebiča; V prípade spotrebiteľov s vysokou prúdovou hustotou alebo v prípade skratu určuje vnútorný prúd akumulátora intenzitu prúdu.

úlohy

V nasledujúcich úlohách vypočítate typické elektrické veličiny na základe základov. Toto by malo riešiť situácie, ktoré poznáte z každodenného života.

Tieto stránky si môžete tiež vytlačiť a vyplniť medzery v tabuľkách. Odvodte všetky potrebné a dôležité vzorce zo svojho zošita! Pre všetky výpočty si najskôr zapíšte príslušné vzorce, vložte a potom vypočítajte výsledok pomocou kalkulačky!

Cvičenie: Elektrický prúd I a výška náboja Q

Vypočítať: Čím viac nosičov náboja preteká, tým vyššia je sila elektrického prúdu. Elektrický prúd je úmerný veľkosti náboja:

I = k1 Δ Q (I. elektrický prúd, Q. elektrický náboj)

Čím kratší čas je potrebný, tým väčší je elektrický prúd. Súčasná sila je v súčasnosti nepriamo úmerná:

I = k. Δ Q/Δ t (t. Trvanie prúdu)

Jednotka elektrického náboja bola zvolená tak, aby faktor proporcionality k predpokladal hodnotu 1 (k = 1). Jednotkou pre elektrický prúd je ampér (A).

I = Δ Q/Δ t

Teraz vypočítajte elektrický prúd I pomocou nasledujúceho formulára (tip):

Vypočítajte elektrický prúd:

Výška poplatku za objekt
(v C = As) trvanie
(v) Elektrický prúd
(v)

Blesk	5	10 -4
Autobatéria	60 Ah = 60 * 3600	20 * 60
Ni-MH batéria	3 000 mAh = 3 * 3600	0,5 h = 30 * 60

Upozorňujeme, že batéria je „vybitá“, keď sa prevedie asi 50% celkovej energie.

Úloha: vypočítať časy načítania

Naopak, môžete tiež vypočítať časy nabíjania batérií, ak poznáte ich „kapacitu“ (= veľkosť nabitia, často uvedená v mAh = 0,001 A * 3600 s) a „nabíjací prúd“ (v A alebo mA = 0,001 A). (Tip):

Vypočítajte časy načítania:

Kapacita objektu
(v As) nabíjací prúd
(v A) doba nabíjania
(s) čas načítania
(v h)

Ni-Cd	1 000 mAh = 1 * 3600	100 mA = 0,1
Olovená batéria	30 Ah = 30 * 3600	40
Ni-MH	4 000 mAh = 4 * 3600	300 mA = 0,3

komentovať:

1. Ni-kadmiové batérie obsahujú toxický kov kadmium; v súčasnosti sa preto diskutuje o zákaze Ni-Cd batérií.
2. Takzvaný Pamäťový efekt spôsobí pokles energie, ktorá sa dá odobrať z batérie v prípade čiastočného vybitia.

Úloha: kapacita akumulátorov

„Množstvo nabitia uloženého v batérii“ by sa malo chápať lepšie ako „uložená energia“. Keď je batéria vybitá, je možné odobrať až 50% akumulovanej energie. V každom prípade možno množstvo prevedeného náboja odvodiť od elektrického prúdu I a doby vybíjania t (koncovka).

---