Закон Ома для полной цепи и внутреннее сопротивление
Vložit
- čas přidán 10. 11. 2022
- В ролике обсуждается, что такое внутреннее сопротивление источника (в нашем случае солевой батарейки), как его измерить и как с его учётом записать закон Ома для полной цепи.
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
График ясно показывает, что батарейка сначала сопротивлялась, но потом расслабилась и попробовала получить удовольствие! Люди, не насилуйте батарейки! Уважайте их личное пространство-время и тогда они прослужат вам долго и счастливо и умрут в один день! СПАСИБО!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! :-)
22 . 05 . 2024 : Я желаю Вам СЧАСТЬЯ (СВЕТА-ДОБРА-ЛЮБВИ) !
В школе учил , в ВУЗе учил , в высшем ВУЗе учил и опять учу закон Ома для полной цепи и так уже 50 лет нет 60
А чего его учить то? Вот повторять и разбираться, для различных схем, это да 😁
@@user-yd2wm6gt5k 😁👍😀
Я тоже 😅
А чем отличается высший ВУЗ от просто ВУЗа?
@@analitikmozgovoy40 видимо, он под ВУЗом имел ввиду УЗ (учебное заведение)
Возможно сопротивление повышается из-за нагрева батарейки
Согласен с вами,состав батареи не однороден-следовательно, не линейный. В том числе для реативного сопротивления при переходном процессе, слишком много времени проходит.
а мне кажется что резистора, а сопротивление батареи растёт из-за того что она пытается потдержать баланс
Если ещё точнее, то больше или меньше нагревается всё в цепи.
Если я правильно понимаю, данный эффект можно попробовать хотя бы временно нивелировать, добавив в сеть полупроводники, у которых сопротивление, наоборот, уменьшается при нагревании.
При протекании ттока через сопротивление выделяется в виде тепла активная мощность, а у сопротивления есть параметр ТКС. Температурный коэффициент сопротивления, измерыемый ом/градус.
К ответу на вопрос. Судя по всему, там щелочная батарейка. В них, кроме прямой реакции, которая происходит при пропускании тока, еще происходит и обратная, когда она лежит сама по себе. Эта обратная реакция частично восстанавливает её свойства, уменьшая внутреннее сопротивление. Поэтому "отдохнувшая" батарейка может дать больший ток. Этот пример показывает, что электротехгическая модель гальванического элемента - это лишь модель, а фундаментальный закон природы.
А можно я в этом комментарии опечатки исправлю? Я хотел сказать, а НЕ фундаментальный закон природы.
@@michaelpovolotskyi3295 Справа от Вашего комментария, при наведении , появляются 3 точки. Нажимаете на них и выпадает меню - изменить или удалить комментарий.
@@jerryterry2514 Это не работает, так как комментарий pinned
@@michaelpovolotskyi3295 Вы же свой комментарий исправить хотели , нвасколько я вижу
@@jerryterry2514 Свой, но это невозможно, так как он pinned
спасибо
Внутреннее сопротивление батарейки растет со временем потому, что истощается ЭДС батарейки плюс внутреннее сопротивление батарейки нелинейно и зависит от температуры. Все пропорционально.
Почему у некоторых батареек с течением времени, даже если они не используется при измерении напряжение соответствует номиналу, а ток равен нулю? Уменьшилась ЭДС? Увеличилось внутреннее сопротивление? Электроны образовали поляризационные слои препятствующие протеканию тока? Что? Почему напряжение есть а тока от батарейки нет?
Купил аккумуляторную батарею от шуруповёрта на 24В, при работе примерно 10 минут, напряжение падает примерно до 18 вольт. А моя самодельная батарея из элементов 18650 (6 штук) может проработать хоть целый день и напряжение сохраняется. Потребление тока на двух двигателях примерно 0,08А. Мне и понадобилась батарея, а не шнур питания, чтобы иметь возможность при квантовании объекта проделывать над ним логические операции (иначе будет доступна только одна из них - дополнение/перестановка на множестве).
Отлично.
Так вот оказывается что!!!
Оказывается батарейки не садятся!! В них внутреннее сопротивление вырастает до бесконечности! 😀
это другое.
@@RobotN001 У тебя с юмором всё хорошо?
@@user-my1zo4gv5u , где шутка? это правда была, но про другой частный случай. вот так, думал пошутил, а высказал часть теории.
кстати, так и есть. Когда покупаю в школу батарейки для лаб раб (да-да, выполняем на батарейках), проверяю годность не вольтметром (вольтметр и на полудохлой батарейке 4,5 В, покажет), а амперметром: есть ток КЗ около 3 А, значит, свежая.
Ктож её посадит!? Этож батарееейка!!!
Скорее всего за изменение внутреннего сопротивления в основном отвечает специфическая электрохимия ячейки. Вероятно у других типов ячеек зависимость будет другая
Спасибо за урок . Думаю, что химическая реакция элемента здесь главное .
В последнем эксперименте используется предположение, что изменение напряжения на резисторе обусловлено только изменением внутреннего сопротивления батарейки, а ее ЭДС остается постоянной. Это предположение нельзя считать безусловно оправданным. Более чистый эксперимент был бы все-таки с использование двух приборов: вольтметра и амперметра. Это позволило бы отследить изменения со временем обоих параметров батарейки: ЭДС и сопротивления.
Электрохимия и зависимость сопротивления от температуры (внутри батарейки).
сопротивление меняется из-за переходных процессов, ток не может мгновенно увеличиться. да и напряжение на батарее меняется, если не ошибаюсь, по экспоненте
Очевидно, вроде бы, внутреннее сопротивление возрастает по мере разряда из-за химической реакции в батарейке, а точнее из-за её продуктов, которые как правило очень плохие проводники и образуются аккурат в самой важной области, не собираясь её покидать.
Но куда интереснее другой вопрос, вызывающий сомнение в достоверности косвенных измерений (если график внутреннего сопротивления от времени строился из пересчета по ранее указанной формуле, а непосредственной измеряемой величиной было падение напряжения на нагрузке, например). Учитывается ли падение самого ЭДС по мере разрядки батарейки?🤔
Разряд батарейки за такое время мало и им можно принебречь 🙂
Поляризация электродов. Она ещё и ЭДС снижает. Возможно, она только и делает, что снижает ЭДС, точнее, вычитается из неё, а расчётное или измеренное сопротивление просто неверно рассчитывается, исходя из неизменного значения ЭДС. Результат, однако, один: снижение тока. Как говорится, что совой по полену, что поленом по сове.
А как связаны внутреннее сопротивление и саморазряд батареи?
Здравствуйте! Объясните пожалуйста, при последовательном соединении цепи, сила тока будет не изменна, а напряжение будет меняться, соответственно электроны будут то ускоряться, то замедляться на разных участках? И как, если например в цепь последовательно подсоединить тоненький провод, пройдёт большой ток цепи, откуда возьмутся электроны, если известно, что скорость электронов мала?
Наверное потому что она греется, а если там жидкость внутри, то значит при какой-то температуре заряды в проводнике не успевают уходить в растров электролита,так как фактическая скорость переноса заряда в электролите меньше ,чем в проводнике,а сила тока - это заряд перенесённый в единицу времени, соответственно при одном и том же напряжении ,раз сила тока падает,значит сопротивление будет показывать больше. Думаю примерно так обстоят дела
В основном Rвн растет из-за обеднения приэлектродных областей реагентами и пересыщение продуктами реакций.
Батарейка химический источник тока, при выработке запасенной энергии, уменьшается число ионов, способных участвовать в выработке эл.тока. Электролит взаимодействуя с электродами батареи образует на них соединения, которые уже не вырабатывают ток. Со временем электролит меняет химический состав и батарейка вырабатывает ток меньше, а вн.сопротивление растет
Предположу, что внутреннее сопротивление растёт из-за образования пузырьков газа на электродах. Такие методы частичного восстановления батареек, как "постучать молотком по батарейке" и "зажать дверью/тисками", основаны на удалении механическим способом этих пузырьков
Уменьшается плотность носителей заряда внутри батарейки?
Наверняка всё большее количество тока пытается пройти через спираль и нагреваясь молекулы расширяются и тем самым увеличивают расстояние для прохода тока в цепи и следовательно растёт сопротивление? Можно предположить? На ряду с возрастанием сопротивлением батарейки? Какой ответ? Зачем наши соображения?)
Это расходуется энергия батарейки и по этому наверное падает напряжение и соответственно и R-вн падает?
электрический двухполюсник является физическим объектом, исследователь этого физического объекта объекта может экспериметально снимать его внешние(квазистатические|динамические) вольт/амперные характеристики и без вскрытия корпуса или проникающего просвечивания, а синтез той или иной электрической схемы эквивалентного замещения электрического двухполюсника есть процесс построения модели исследуемого объекта с определением параметров деталей модели (с той или иной степенью адекватности поведения модели, как аккумулятора-конденсатора энергии, генератора электромощности, нагревателя поверхности корпуса и пр. фокусов)
Может быть чем больше температура тем выше колебания атомов что приводит к дополнительному сопротивлению движения электронов?
PS: что примечательно, литий ионные батареи увеличивают сопротивление при морозах
Скажите пожалуйста кто знает, есть аккумулятор 48 вольт из 16 ячеек, можно ли подключить нагрузку к 4 ячейкам 12 вольт разряжать и заряжать его, не будет ли это плохо для аккумулятора в целом?
Может это эдс уменьшается?
Потому что электродвижущая сила батарейки расходуются, она уменьшается со временем
1:00 скажите почему после замыкания цепи вы считаете, что 3.7В это падение напряжения на лампочке, а не на внутреннем сопротивлении батарейки?
Потому что вольтметр подключен к лампочке, а не ко внутреннему сопротивлению батарейки.
В видео не точность: напряжение падает на продольных элементах, коим является эр нулевое, а не на поперечных - лампочке. На лампочке напряжение не падает , а уменьшается.
с таким же успехом можно заявить, что часть вольтажа съедают внутренние сопротивления приборов...откуда берется т.н. внутреннее сопротивление? текут, бегут или идут заряды или нет? каков процесс переноса "заряда"?
всегда интересовало, какова природа этого внутреннего сопротивления
откуда оно берётся
Электролит плохо пропускает электричество.
@@darkfrei2 тут вообще бы начать с принципа работы батарейки
Внутреннее сопротивление это абстракция для электротехников что бы как-то упрощенно описать совокупность процессов в электрохимической ячейке с учетом электродных процессов, транспорта в растворе продуктов и реагентов и т.п.
Потому что резистор нагревается и его свойства меняются, плюс батарея со временем разряжается а чем больше батарея разряжается тем у нее растёт внутреннее сопротивление.
Вообще-то щелочная это батарейка или солевая (ох, любят их рекламщики противопоставлять) - это абсолютно все равно. Дел в том, что у них у всех электроды твердые. А реакция, образующая электрический ток идет на поверхности. И поверхность изменяется химически, там образуются другие вещества. Не важно какие, важно, что другие и их сопротивление тоже другое. И сопротивление батарейки начинает меняться, когда от нее начинают отбирать ток. Образующиеся вещества диффундируют в электролит и через некоторое время наступает равновесие: новых веществ образуется столько же, сколько успевает разойтись по электролиту. И внутреннее сопротивление стабилизируется. Чем больший ток мы отбираем, тем на большую величину уйдет внутреннее сопротивление. А вот если перестать отбирать ток - диффузия продолжится, а новых веществ образовываться не будет. И внутреннее сопротивление будет падать и дойдет до первоначального уровня. Этот процесс называется "релаксация".
Тот же процесс происходит и в аккумуляторах. С той только разницей, что у аккумулятора образующиеся вещества не уходят в раствор - электроды аккумуляторов не растворяются (в том только и его отличие от батареек). В аккумуляторах образующиеся вещества диффундируют в толщу пластин и остаются в пластине. Поэтому аккумулятор и можно зарядить - не надо собирать на пластину разбежавшиеся по всему раствору продукты реакции, они и так уже там.
По поводу уменьшения ЭДС. Здесь прозвучало немало правильных мыслей. Но в показанном эксперименте уменьшение ЭДС еще не успело сыграть свою роль. Это гораздо более медленный процесс. ЭДС уменьшается по мере растворения электрода, потому что его поверхность загрязняется продуктами реакции. И вот ЭДС в отличие от внутреннего сопротивления в норму при релаксации до конца не возвращается, с каждым разом она становится все меньше. Хотя быстрое и небольшое уменьшение ЭДС и возврат после релаксации наблюдаются при каждом включении батарейки.
И для особо дотошных, которые употребляли слова типа "поляризация", которые могут остаться только словами. Эту "поляризацию" отметил еще Вольта. Он обратил внимание, что электроды на его элементах (цинк и медь в серной кислоте) через некоторое время покрываются пузырьками газа - водород на плюсе и кислород на минусе. Происходит некий побочный процесс. Но водород и кислород вообще не проводят ток и покрывая поверхность электрода уменьшают его рабочую площадь (увеличивают внутреннее сопротивление). Этот процесс поляризации свойственен всем элементам. Сейчас в состав элементов вводят катализаторы, превращающие водород и кислород обратно в воду. Но несмотря на катализаторы, микроскопические пузырьки образуются и вносят свой вклад в рост внутреннего сопротивления.
Продукты Хим реакции на электродах образуются
Нам пишут 0,7 В : 0,56 А = 1.25 Ом. Обратите внимание: число с одним точным знаком поделили на число с двумя точными значащими цифрами и получили число с тремя знаками. Берем калькулятор, - получается точно! Ну, а если амперметр, не дай бог, показал бы 0, 57 А то надо было писать в ответе 1,228070175438596 Ом? Эксперимент без введения понятия "погрешность" становится "опытом", - перестает быть научным.
Будет Вам абсолютизировать теорию погрешности. Это учителя любят донимать этим школьников на лабораторных работах, вместо того, чтобы говорить с учениками о физике, так как последнее намного сложнее. Опыт и эксперимент - это одно и то же, просто на разных языках.
Там столько факторов влияет, что просто ужасъ. В первом приближении надо было бы определить, это медленная химия батарейки так себя ведёт, или сама ЭДС падает. для этого надо было кратковременно-периодично размыкать цепь и смотреть, не изменилась ли ЭДС?
Здравствуйте физики, Как замерить сопротивление, у лампочки накала?
Спасибо.
стандартной четырехконтактной схемой.
Температура меняет всё в этом мире!
Эхх... Послушать бы тоже самое, но с учётом измения температуры окружающей среды (в минус)
Не понимаю почему так происходит, но по графику проглядывается определенная функциональная зависимость, которая наверное говорит о том что заряды накапливаясь в виде ионов создают какое -то противоэдс, которое приводит к возникновению сопротивления по данному закону. Возможно что это скорее не правильно.
У таких стрелочных приборов иногда ещё и их внутренне сопротивление при измерении надо учитывать.
оно не очень большое, да и мы же не показатели берём, а смотрим зависимость
Прибор подключен параллельно, поэтому особого влияния не оказывает (и да, у вольтметра очень большое сопротивление, в сотни кило Ом)
Вы не учли сопротивления провода, по которому шел ток.
А шкала поднимается, потому что у батарейки происходит цепная реакция и она согревается.
Скорее всего дело в химии процессов протекающих внутри батареи
сопротивление растёт т.к. ток падает! батарейка разряжается
Ага, а ток падает, т.к сопротивление растёт
но не так же быстро
@@Dimon__1976 а ещё напряжение падает, поэтому ток падает.
@@darkfrei2 ... и всё из-за того, что растёт сопротивление 🤣
А ток соответственно растёт.
А понятие ЭДС в новых книжках не упразднили? Давно уже учился.
А что может быть взамен? Разность равновесных электродных потенциалов в стандартных условиях?
У Вас параллакс на приборе, надо было повернуть к камере.
Греется, вот и растёт
При увеличении температуры сопротивление электрохимических ячеек, наоборот, падает. Автомобили плохо заводятся именно на морозе, а не в тепле, как известно.
Тепловое действия тока
так ионы в электролите наоборот лучше бегают при нагреве )
Только наверное падает напряжение а не ток.
Проседает напряжение из-за замедления скорости реакции в батарейке,по закону Ома ,при том же токе, сопротивление снижается...
Это болезнь всех батареек - если они работают достаточно долго, их внутреннее сопротивление растет из-за того, что ионы в электролите батарейки движутся к электродам несколько медленнее, чем они взаимодействуют с электродами для вырабатывания электричества. Но если батарейка будет отключена от цепи и ей дать отдохнуть некоторое время, ее внутреннее сопротивление немного уменьшится. Вторая причина - по мере разряда батарейки изменяется состав электролита, активные вещества становятся во все меньшей концентрации. Выражаясь языком физики, потенциал вырабатывания энергии у батарейки уменьшается по мере ее разряда.
1. Разряжается батарейка
2. Батарейка греется
Нагрев!
"В ролике обсуждается, что такое внутреннее сопротивление источника (в нашем случае солевой батарейки)."
Почему именно "солевой"? Нам рассказывают о физике или химии?
По моему сопротивление увеличивается из-за нагрева сопротивления
Сопротивление растёт из-за нагрева
нагрев
Нагрев
Никогда не понимал логики внутреннего сопротивления батарейки, ведь она сама по себе и вызывает же ток - как можно тогда мерять её сопротивление.
Туда же относится заверение, что через конденсатор не может течь постоянный ток, но ведь здесь уже главное, о каком промежутке времени говорим, так если в больших масштабах, то да, не может, но ведь в малых то может, если поставить стабилизатор.
Если в малых, ток уже не постоянный. Постоянный означает примерно на бесконечности.
Проще не бывает. Эр нулевое так его кличут, это для упрощения процессов. Если спрашивают от чего зависит ток КЗ, вот от него и зависит. И в аккумуляторных тестерах это сопротивление является ключевым при диагностике состояния АКБ.
@@RogovAB всё в нашем мире относительно, не так ли?
@@user-ch8sk7ij8q так при КЗ ж ещё и сопротивления проводов...
@@user-gw1op5km3h по сути КЗ это когда ток проходит через проводник с относительно небольшим сопротивлением при неком напряжении, то есть через проводник идёт значительно больший ток, чем тот, на который он рассчитан. Проводник перегревается и сгорает. "Коротким" оно называется, наверное, из-за того, что цепь короче (состоит из меньшего числа элементов / общего сопротивления), чем должна быть.
А что до сопротивление проводов? Вот представь, есть провода с сопротивлением 2 ома и лампочка с сопротивлением 98 ом, суммарно 100 ом. Числа и размерность взяты с потолка, но суть ясна. Замыкание провода на него самого даже на концах даст 2 ома вместо 100, напряжение остаётся прежним, а значит, сила тока вырастет в 50 раз. Ну и, соответственно, что-то где-то сгорит. Хорошо, если предохранитель.
В реальности же КЗ случается не на концах проводов, а где-то между, то есть в нашем примере сопротивление может быть и 1 ом, и даже меньше, а значит и прирост силы тока не в 50 раз, а в 100, 200 и так далее.
Да, я не учитывал сопротивление самого источника тока.
Ну нагревается батареечка
Бензин кончается, очевидно...
Закон Ома для полной цепи был сформулирован, как вы догадались, Омом. Но ни в одном учебнике физики нет определения, что такое "полная цепь". При всем уважении к Ому стоит отметить, что упомянутого закона в учебниках теоретических основ электротехники или теории электрических цепей, как и самой "полной цепи", нет. Два закона Ома - это особенность отечественных учебников физики. Объяснение простое - "так принято", что нашим школьникам не объясняют законы Кирхгофа и, соответственно, что такое ветвь, узел и контур. Не объясняют, что такое схема замещения реального элемента (в том числе и источника энергии). Все эти понятия принесены в жертву "простоте". Но народная мудрость об "иной простоте" остается верной.
В курсе физики физматшкол есть законы Кирхгофа, а хорошие учителя говорят и про преобразования звезда - треугольник. В обычных школах этого нет, им бы в законе Ома разобраться, и понять, чем отличается ампер от киловатт-часа.
Ёмкость присутствует..)) По факту батарейка есть конденсатор..
Вообще-то закон Ома предназначен не для понимания что такое ток и напряжение, а предназначен для расчёта соотношений величин между ними. Ответ на поставленный вопрос появится тогда, когда станем понимать что такое ток и что такое напряжение реально. И не с точки зрения математики, а как это явление выглядит реально в природе...
Это не эдс, а соотношение токов и напряжений.
Купить эдс-мометр , дешево.
Эдс нельзя измерить вольтметром из-за внутреннего сопротивления вольтметра.
Внутреннее сопротивление вольтметра очень велико. Для цифровых приборов может быть и 10 мегаом
@@rasimbot согласен. Об этом в видео, считаю, можно было упомянуть.
@@derevyankoM зашумляет основную идею
Что будет если охладить батарейку до температуры абсолютно нуля, внутреннее сопротивление же исчезнет?
так ведь у металлов чистых исчезает, разве не так? (и у хитрой металлокерамики) , а батарейка тут причём?