Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°
ΐβςξπ naturalscience.ru   

Π‘ ΠΊΡ€Π°Ρ‚ΠΊΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ элСктричСским Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΌΡ‹ ΡƒΠΆΠ΅ ΡΡ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°Π»ΠΈΡΡŒ Π½Π΅ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΊΡ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ. НапримСр, соСдиняя ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠΉ заряТСнный ΠΈ нСзаряТСнный элСктроскопы, ΠΌΡ‹ создавали Π² Π½Π΅ΠΉ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронов (§ 9-Π΄). Π’ Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΠ΅ с раствором соли ΠΌΡ‹ создавали Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² (§ 9-Π΅). Познакомимся Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ с устройствами, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ для создания Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

Π˜Π·Π²Π΅ΡΡ‚Π½ΠΎ мноТСство разновидностСй источников Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠ΅ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… - Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ элСмСнты (1). Они ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ свою Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΡŽΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. АналогичноС ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСргии происходит ΠΈ Π² аккумуляторах (3). Однако послС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠ°ΠΊ энСргия аккумулятора иссякнСт, Π΅Π³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ вновь Π·Π°Ρ€ΡΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΈ ΠΎΠ½ ΠΎΠΏΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ источником Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. ΠžΠ±Ρ€Π°Π·Π½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡΡΡŒ, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ элСмСнты - это "ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π΅", Π° аккумуляторы - "ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΡ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π΅" источники Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… аккумуляторов ΠΈ Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… элСмСнтов часто Π²ΡΡ‚Ρ€Π΅Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΡ… Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ - нСсколько элСмСнтов, соСдинСнных вмСстС. Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠΉ 2 ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π° батарСя Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… элСмСнтов, Π° Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠΉ 4 - батарСя аккумуляторов.

На Π»Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ… Π² качСствС источников Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π²Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ выпрямитСли. Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠΉ 5 Π½Π° рисункС ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ Π²Ρ‹ΠΏΡ€ΡΠΌΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ (Π±Π»ΠΎΠΊ питания), слуТащий источником Ρ‚ΠΎΠΊΠ° для Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… соврСмСнных элСктронных ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² - Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ΠΎΡ„ΠΎΠ½ΠΎΠ², Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΡ‚Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½ΠΎΠ².

Π˜Π·Π²Π΅ΡΡ‚Π½Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ источники Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠ°ΠΊ тСрмоэлСмСнты ΠΈ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹. ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π·Π° счСт ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΉ ΠΊ Π½ΠΈΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ энСргии, Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ - Π·Π° счСт ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΡ… Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ.

На космичСских кораблях, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² бСскрайних просторах ΠΏΡƒΡΡ‚Ρ‹Π½ΡŒ для получСния элСктроэнСргии ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ фотоэлСмСнты (ΠΈΠ½Π°Ρ‡Π΅ ΠΈΡ… Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ "солнСчными" батарСями). Они ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ солнСчного излучСния Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ.

На элСктростанциях ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹. Они Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π·Π° счСт кинСтичСской энСргии двиТущСйся Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°.

Π›ΡŽΠ±ΠΎΠΉ источник Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ Π΄Π²ΡƒΡ… полюсов - мСталличСских ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… для присоСдинСния ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ элСктроэнСргии. НапримСр, аккумулятор ΠΈΠ»ΠΈ "Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΉΠΊΠ°" ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π΄Π²Π° полюса: ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ. Они ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ Π·Π½Π°ΠΊΠ°ΠΌΠΈ "+" ΠΈ "-". На ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ полюсС - нСдостаток элСктронов, Π½Π° ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ - ΠΈΡ… ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΊ. ЦСль Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ любого источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° состоит Π² Π΄ΠΎΠ»Π³ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠΈ Π½Π΅ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ элСктризации Π΅Π³ΠΎ полюсов.

Рассмотрим это Π½Π° ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅. ΠŸΡ€ΠΈΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΠΌ ΠΊ "Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΉΠΊΠ΅" Π»Π°ΠΌΠΏΠΎΡ‡ΠΊΡƒ ΠΎΡ‚ ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ„ΠΎΠ½Π°Ρ€ΠΈΠΊΠ°. Π˜Π·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ элСктроны, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ Π½Π° ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ полюсС, Π² ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ соСдинСния ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ² ΠΏΠΎΠ±Π΅Π³ΡƒΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π»Π°ΠΌΠΏΠΎΡ‡ΠΊΡƒ ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΡƒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΉΠΊΠΈ. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ‚ ΠΊ частичной Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π΅Π³ΠΎ заряда. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ссли Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΉΠΊΠΈ элСктроны Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ вновь ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ полюс, Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π»Π°ΠΌΠΏΠΎΡ‡ΠΊΡƒ быстро прСкратится.

ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅: снаруТи источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° элСктроны двиТутся ΠΎΡ‚ "-" ΠΊ "+", ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ частицы, находящиСся Π² элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅. Однако Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° элСктроны двиТутся ΠΎΡ‚ "+" ΠΊ "-". Π’Π°ΠΊΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΎΠΏΡ€Π΅ΠΊΠΈ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ поля Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ лишь благодаря Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚Π°ΠΌ ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ-Π»ΠΈΠ±ΠΎ энСргии. Π’ "Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΉΠΊΠ°Ρ…" ΠΈ аккумуляторах Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ энСргиСй являСтся ΠΈΡ… внутрСнняя энСргия, Π²Ρ‹ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π°ΡΡΡ Π·Π° счСт химичСских Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ.