מאפיינים השוואתיים של תאים גלווניים בגודל AA. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מאפיינים השוואתיים של תאים גלווניים בגודל AA. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מטענים, סוללות, תאים גלווניים

כיום ניתן למצוא אלמנטים גלווניים רבים ושונים בחנויות ובשווקים. באילו לבחור? מאמר זה יעזור לך לקבל את ההחלטה הנכונה.

תאים וסוללות גלווניים נמצאים בשימוש נרחב להפעלת ציוד אלקטרוני שונים. האלמנטים הנפוצים ביותר הם גודל AA. במדפי המכירות ניתן למצוא מוצרים דומים מחברות שונות, בעיקר של שתי מערכות אלקטרוכימיות: מלוחים ובסיסי. לאחרונה, אנרג'ייזר החלה לייצר תאי ליתיום בגודל AA בגודל 1,5 V.

המאפיין החשוב ביותר של תא גלווני - קיבולת (כמות החשמל שהוא מסוגל לספק לעומס) - כמעט אף פעם לא מצוין על התווית. קונים יכולים להסתמך רק על פרסומות טלוויזיה על תאים ש"מחזיקים מעמד עד פי עשרה מתאי מלח רגילים", או לקחת את המילה של אנרג'ייזר שתאי הליתיום החדשים שלה בגודל AA e2 מחזיקים מעמד פי חמישה יותר מתאי אלקליין רגילים [1]. יתר על כן, לא לגמרי ברור אילו אלמנטים נקראים "רגילים".

כדי להשוות כמותית את הפרמטרים של אלמנטים של מערכות אלקטרוכימיות שונות, יש צורך לבדוק אותם באותם תנאים. בדיקות כאלה בוצעו עם שלושה סוגים של אלמנטים: מלח Philips Long Life (EMF של אלמנט "טרי" - 1,65 V), Duracell Ultra MZ אלקליין (1,62 V) ו-Lithium Energizer e2 (1,8 V). כל אחד מהם הוטען בנגד של 15 אוהם, התואם לזרם פריקה ראשוני של כ-100 mA. עבור אלמנטים בגודל סטנדרטי AA, זרם עומס זה אופייני. הפריקה בוצעה במחזורים של מספר שעות ביום, התואם את תנאי ההפעלה האמיתיים. זה מסביר את "קוצים" במתח על עקומות הפריקה המוצגות באיור. 1. העקומה הכחולה מתאימה ליסוד המלח, אדום ליסוד הבסיסי וירוק ליסוד הליתיום. במהלך תקופת "המנוחה", המתח על אלמנט מכל סוג עלה מעט, אך לאחר חיבור העומס הוא ירד במהירות למינימום במחזור הקודם. הנקודות מסמנות את ערכי ה-EMF של האלמנטים - המתח עליהם ללא עומס.

מאפיינים השוואתיים של תאים גלווניים בגודל AA

אם ניקח כקריטריון לפריקה מלאה של תא ירידה במתח בעומס שלו ל-0,9 וולט, הקיבולת שנקבעה בניסוי של תא המלח הייתה 1 Ah, התא הבסיסי היה 2,9 Ah, ותא הליתיום היה 3,5 Ah . כתוצאה מכך, אין צורך לדבר על הבדלים של פי חמישה ועשר בקיבולת של אלמנטים ממערכות אלקטרוכימיות שונות.

באיור. איור 2 מציג סדרה נוספת של עקומות.

מאפיינים השוואתיים של תאים גלווניים בגודל AA

הם מראים כיצד ההתנגדות הפנימית של האלמנטים השתנתה במהלך תהליך הפריקה. ההתאמה בין סוג האלמנט לצבע העקומה כאן זהה לזו באיור. 1. ערכי ההתנגדות הפנימית R חושבו באמצעות הנוסחה

כאשר E הוא EMF של היסוד; U - מתח תחת עומס; RH - התנגדות לעומס.

ההתנגדות הפנימית של מלח ואלמנטים אלקליים עולה באופן מונוטוני ככל שהפריקה מתקדמת. והתנגדות הליתיום, לאחר ירידה חדה בתחילת הפריקה, נשארת כמעט ללא שינוי עד הסוף, ואז עולה באותה מידה.

כמובן, הניסויים שבוצעו אינם יכולים להיקרא ממצים. הקיבולת של אלמנט אינה ערך קבוע לחלוטין, היא תלויה בגורמים חיצוניים רבים. עבור אלמנטים שונים, ניתן להשיג את המקסימום שלו בתנאי פריקה שונים באופן משמעותי. כדי לקחת את כל זה בחשבון, יהיה צורך לערוך סדרה גדולה מאוד של ניסויים, לא מציאותיים בתנאי חובבים.

עם זאת, בואו ננסה לבדוק את התוצאות המתקבלות בחישוב. כדי להעריך את הקיבולת המקסימלית האפשרית תיאורטית של יסודות ממערכות אלקטרוכימיות שונות, עליך לדעת את ההרכב הכימי של האלקטרודות שלהם, האלקטרוליט והתגובה הכימית המתרחשת באלמנט. עבור תאים מלח ובסיסי, הקתודה היא אבץ והאנודה היא מנגן דו חמצני. מסיבה זו אלמנטים כאלה נקראים ביחד מנגן-אבץ. אבל האלקטרוליט שבהם שונה: מלח (בדרך כלל אמוניום כלוריד) או אלקלי (אשלגן הידרוקסיד). לפי [2], התגובה מתרחשת ביסוד מלח מנגן-אבץ

ובאלקליין

אין מידע אמין על חומר האלקטרודה והתגובה הכימית בתא הליתיום. אפשר רק להניח שהאלקטרודות הן ליתיום ומנגן דו חמצני, והאלקטרוליט הוא תמיסה של ליתיום פרכלורט בפרופילן קרבונט. אם הניחוש הזה נכון, לפי [2], מתרחשת תגובה בתא הליתיום

באמצעות חוק פאראדיי, אנו מקבלים ביטוי לקביעת הקיבולת של תא גלווני C, Ah:

כאשר m היא המסה של חומרים מגיבים F = 96,5-103 C/g-eq - מספר פאראדיי; n - ערכיות (עבור מלח ותאים גלווניים אלקליים - 2, עבור ליתיום - 1); M הוא המשקל המולקולרי הכולל של החומרים המגיבים.

אנו שוקלים תאים גלווניים בגודל AA: מלח - 17 גרם, אלקליין - 24 גרם, ליתיום - 15 גרם נניח שבהשוואה למסה של החומרים המגיבים, מסת גוף התא וחומרים שאינם לוקחים חלק. בתגובה (אלקטרודת פחמן, אלקטרוליט בתאי אלקליין וליתיום), היא זניחה וניתן להזניח.

אנו מחשבים את המשקל המולקולרי הכולל של החומרים המגיבים מהמשוואות לעיל של תגובות כימיות: עבור מלח - 346 גרם, עבור אלקליין - 257 גרם, עבור ליתיום - 94 גרם החלפת ערכים מספריים בנוסחה, אנו מקבלים את המקסימום האפשרי קיבולת תא המלח - 2,6 Ah, אלקליין - 5 Ah, ליתיום - 4,3 Ah. ניתן להסביר את ההבדלים בין ערכי הקיבול המחושבים לאלו הנמדדים על ידי הנחות גסות למדי שנעשו בחישובים.

אז לא נמצאו הבדלים של פי חמישה או עשרה. הקיבולת התיאורטית של תא אלקליין היא כפולה מזו של תא מלח, ולליתיום אין יתרון על פני אלקליין בהקשר זה. זה תואם את תוצאות הניסוי. בהתבסס על התוצאות של כל העבודה שנעשתה, אנו יכולים להסיק את הדברים הבאים:

1. לתאים גלווניים של ליתיום יש את המתח היציב ביותר, ההתנגדות הפנימית הנמוכה ביותר, שלמעשה אינה תלויה במידת הפריקה, והקיבולת הגבוהה ביותר, אם כי לא בהרבה. רצוי להשתמש בהם להנעת ציוד עם צריכת זרם גבוהה, כמו גם במכשירים הנכבים אוטומטית כאשר מתח אספקת החשמל יורד (לדוגמה, מצלמות דיגיטליות).

2. לתאים אלקליים יש קיבולת דומה לזו של ליתיום והם גם מסוגלים לספק זרם גבוה לעומס, אך במתח נמוך יותר. הם משמשים בצורה הטובה ביותר במכשירים עם צריכת זרם ממוצעת ללא בקרת מתח אוטומטית. במקרים רבים, תאים אלקליין מועדפים על פני תאי ליתיום מכיוון שהם זולים פי שלושה עד ארבעה.

3. לתאי מלח יש את הקיבולת הקטנה ביותר ואת ההתנגדות הפנימית הגבוהה ביותר. רצוי להשתמש בהם בציוד עם צריכת זרם נמוכה.

ספרות

אנרג'ייזר. מוצרי סוללה. - <energizer-eu.com/en/e2_lithium/defeult.htm>.
זגורסקי ה' מרצה על כימיה כללית ואי-אורגנית. הרצאה 5. - <chem.msu.su/rus/teaching/general/lection5.html#3>.

מחבר: I.Podushkin, מוסקבה

ראה מאמרים אחרים סעיף מטענים, סוללות, תאים גלווניים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

נעלי ספורט שמשנות את גודלן 12.04.2024

בעולם האופנה והטכנולוגיה מופיעים מוצרים חדשים ומדהימים שלא רק מספקים צרכים אסתטיים, אלא גם פותרים בעיות מעשיות. חידוש אחד כזה הוא קונספט נעלי הספורט של 4Steps שנוצר על ידי המעצב מישל די קרלו. נעלי ספורט אלו מבטיחות לפתור את בעיית הצמיחה המתמדת של כפות רגליהם של ילדים ולספק נוחות ונוחות לאורך כל תקופת הצמיחה הפעילה.

המעצבת מישל די קרלו הציגה קונספט ייחודי לנעלי ספורט של 4Steps שיכולות לשנות את מידותיהן, למתוח עם הרגליים הגדלות של בני נוער. פרויקט חדשני זה נועד לפתור את בעיית הצורך המתמיד בקניית נעליים חדשות עקב גדילת הילדים.

הסניקרס מורכבות משלושה חלקים בלבד: הבסיס, הסוליה וצורת הגרב מבד עבה. כדי להגדיל את מידת הנעל, פשוט לפרק אותה, למשוך אותה החוצה לאורך כף הרגל ולהרכיב מחדש את החלקים, ואז לקשור את השרוכים. העיצוב הייחודי מוחזק על ידי שרוכים אלסטיים להתאמה בטוחה וחווית לבישה נוחה.

מבנה חלת הדבש הפתוח של נעלי הספורט מאפשר לאוויר להסתובב בחופשיות בחודשים חמים יותר, ובמזג אוויר קריר יותר ניתן להשתמש בשכבות נוספות של גרביים להגנה מפני הקור.

ניתן לייצר את הסניקרס מפלסטיק FilaFlex גמיש ועמיד או פוליאוריטן מתיחה באמצעות מדפסת תלת מימד. ניתן להגדיר כל פרט בקונפיגורטור מקוון מיוחד או ליצור בהתאם לעיצוב האישי של המשתמש.

פרויקט נעלי הספורט של 4Steps הוא לא רק נעל מודרנית, אלא גם פתרון לבעיה מעשית איתה מתמודדים הורים - הצורך לעדכן כל הזמן נעליים ככל שילדיהם גדלים. העיצוב הייחודי, קל המשקל וההתאמה הנוחה הופכים את הסניקרס הללו לבחירה המושלמת עבור בני נוער, ומספקים נוחות וסטייל לאורך תקופת הצמיחה הפעילה שלהם.

עוד חדשות מעניינות:

▪ צמיגי רכב עוקבים אחר שחיקתם

▪ מצלמות וידאו מזהות פשעים

▪ סודות מתמטיים של איש השלג המושלם

▪ רובוט הונדה אסימו

▪ שבב להעברת נתונים מהירה במיוחד באמצעות אור

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר טכנולוגיית מפעל בבית. בחירת מאמרים

▪ סעיף משפט אזרחי. חלק מיוחד. עריסה

▪ מאמר כיצד אוכל לכבות את השריפה? תשובה מפורטת

▪ מאמר צייר רכב. תיאור משרה