justify"> Потужність, що виділяється в зовнішньому опорі, називається корисною потужністю (це поняття використовується в електронагрівальних та освітлювальних приладах) і дорівнює
. (16.18)
Потужність, що виділяється у внутрішньому опорі, використана бути не може і називається теряемой потужністю
. (16.19)
У цьому випадку ккд () дорівнює
.
З виразу (16.18) випливає, що залежить від двох змінних: і або і. Для дослідження залежності перепишемо вираз для корисної потужності, як функції однієї змінної, наприклад,:
.
На рис. 16.9 зображена залежність. Ясно, що крива, що виражає залежність - парабола, гілки параболи спрямовані вниз. Максимум знаходимо з умови обігу в нуль першої похідної, або,
,
а так як, то очевидно, що корисна потужність буде максимальна при і дорівнює
.
При (коротке замикання), також при (розімкнена ланцюг). На рис. 16.9 зображена також залежність ккд від струму. При розімкнутого ланцюга ккд дорівнює (струм не тече, і немає втрат). При короткозамкненою ланцюга ккд дорівнює 0 (струм тече, але немає зовнішнього опору, корисної потужності ніде виділитися) і при ккд дорівнює. Підкреслимо, що коли виділяється максимальна корисна потужність, це не означає, що ккд максимальний.
Струм в електролітах
В електролітах (розчини солей, кислот, лугів і розплави солей) є позитивні і негативні іони. У розчині встановлюється динамічна рівновага між процесами дисоціації і рекомбінації іонів. Під дією електричного поля іони набувають спрямований рух - позитивні іони (катіони) рухаються до катода, негативні (аніони) - до анода. При електролізі в розчинах солей маса катода збільшується, так як на катоді осідають позитивні іони. Наприклад, якщо електролітом є розчин мідного купоросу і ми беремо мідні електроди, то маса катода збільшується з часом.
Електролізом називається явище виділення речовини на електродах при проходженні через електроліт електричного струму. Для електролізу справедливі два закони Фарадея:
1. Маса речовини, яка виділяється при електролізі, прямо пропорційна протекшего через електроліт кількості електрики (заряду):
, (16.20)
де - електрохімічний еквівалент даної речовини. Фізичний сенс електрохімічного еквівалента полягає в наступному: чисельно дорівнює кількості речовини, що виділився при проходженні через електроліт заряду (СІ),.
2. Другий закон Фарадея встановлює зв'язок між електрохімічним і хімічним еквівалентами даної речовини:
, (16.21)
де - хімічний еквівалент речовини, рівний відношенню атомної маси речовини А до його валентності:, - постійна Фарадея, яка не залежить від властивостей електроліту,. Підставивши (16.21) в (16.20), отримаємо об'єднаний закон Фарадея
, (16.22)
тобто маса виділився речовини прямо пропорційна атомній масі, силі струму і часу і обернено пропорційна валентності речовини.
Якщо виділилася маса речовини чисельно дорівнює його хімічному еквіваленту, то постійна Фарадея чисельно дорівнює заряду, який повинен пройти через електроліт, щоб на електроді виділилася маса речовини, чисельно рівна його хімічному еквіваленту.
...
