Преобразование электрической энергии в химическую

Аккумулятор при зарядке или электролитическая ванна являются приемниками электрической энергии.

ЭДС аккумулятора Еа при зарядке сохраняет то же направление, что и при раз3ядке; ток же в аккумуляторе изменяет свое направление на обратное, так как он определяется не направлением ЭДС аккумулятора, а ЭДС Е внешнего источника питания (рис. 3.9). ЭДС аккумулятора Еа при зарядке направлена против тока и потому называется противоЭДС.

Перемещение заряженных частиц при зарядке аккумулятора осуществляется в результате действия электрического поля, которое создается источником питания. Силы электрического поля в любой момент времени уравновешиваются химическими (сторонними) силами, поэтому работа сил электрического поля, приходящаяся на единицу заряда, может быть приравнена противоЭДС Еа.

Тогда энергия, израсходованная на зарядку,

Wn = EaQ = EaIt (3.13)

 

а мощность потребления электрической энергии

Pn = Wn/t = EaI (3.14)

 

Формулы, выражающие энергию и мощность при разрядке и зарядке аккумулятора, одинаковы. Однако нужно не забывать о физическом различии процессов: в первом случае аккумулятор является источником, а во втором — приемником электрической энергии.

При преобразовании электрической энергии в тепловую сопротивление обусловлено соударениями частиц. При преобразовании электрической энергии в химическую противодействие току оказывают сторонние силы.

Этим объясняется различие выражений (3.11) и (3.14), которыми количественно определяется скорость преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

 

В настоящее время имеются многие другие химические источники тока, где используются другие наборы химических элементов – кадмий, литий и т.д. Однако все процессы в этих химических элементах происходят точно таким же образом. Применение в батареях и аккумуляторах кадмия, никеля, лития увеличивает несколько ёмкость и долговечность источников тока, позволяет повысить напряжение на выходе источника, но ни коим образом не отменяет недостатков присущих всем химическим источникам тока.

1. При повышении температуры выше паспортных данных, независимо от того замкнута цепь или разомкнута, резко ускоряются химические процессы и батарея или аккумулятор самопроизвольно быстро разряжаются. Кроме разряда происходит образование разных посторонних химических веществ, которые не только ухудшают работу источников, но и могут привести к полному выходу их из строя. Вплоть до вспучивания корпусов, пролития электролита, который может замкнуть все цепи вашего прибора и даже из-за химических реакций разъесть части прибора. Поэтому не рекомендуется работать, например, с ноутбуком, при повышенных температурах.

2. В аккумуляторах скорость зарядки не зависит от мощности внешнего зарядного устройства, а зависит только от химических свойств содержимого аккумулятора. При превышении параметров зарядного устройства по сравнению с паспортными данными вы испортите аккумулятор.

3. В процессах заряда и разряда аккумулятора постепенно образуются дополнительные химические вещества, не соответствующие стандартному описанию работы аккумуляторов. Эти вещества препятствуют нормальной работе аккумуляторов и, постепенно накапливаясь, выводят его из строя. Поэтому вы должны знать паспортные данные по количеству разрешенных циклов зарядки и разрядки и не пытаться самостоятельно «выжать» из аккумулятора то, чего он не может дать. То есть необходимо в указанные в паспорте сроки заменять аккумуляторы и не ждать, когда их начнет вспучивать.

4. В конце срока службы аккумулятора он может выдавать нестабильное напряжение. При этом может произойти ложное срабатывание транзисторов и диодов в процессоре. В результате чего часть информации может быть утеряна или наоборот будет записана произвольная, заведомо ложная информация, что может привести к прекращению работы ноутбука, необходимости форматирования и установления новой системы. Причем никто не сможет понять, что произошло с ноутбуком, так как это совершенно случайный процесс и что именно он затронет определить почти невозможно.

 

Литература:

1. Жаворонков М.А., Кузин А.В. Электротехника и электроника. Москва,

АСАДЕМ!А, 2005.

2. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. Москва, Высшая школа, 2003

3. Петленко Б.И. Электротехника и электроника. Москва,

АСАДЕМ!А, 2004.

4. Шихин А.Я. Электротехника. Москва, Высшая школа, 2001

5. Берикашвили В.Ш., Черепанов А.К. Электронная техника. Москва,

АСАДЕМ!А, 2005.

6. Трофимова Т.И., Курс физики. Москва, Высшая школа, 2003

7. Евдокимов.Ф.Е., Теоретические основы электротехники. Москва.

Высшая школа. 1999