Film samouczek

Charakterystyka napięciowo‑prądowa źródła napięcia

W filmie przedstawiono informacje na temat charakterystyki napięciowo‑prądowej idealnego i rzeczywistego źródła napięcia.

RAiTJLg5HiQAz

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Polecenie 1

R7ABnXTFzYrTP

Dziewięciowoltowa bateria alkaliczna ma opór wewnętrzny równy 1Ω i pojemność 450 mAh. Jaki maksymalny prąd można dzięki niej uzyskać i na jak długo?

I = ............ A
t = ............ min

Skorzystaj ze wzoru przedstawionego na filmie. Pojemność baterii to zdolność ogniwa do przechowywania ładunku elektrycznego. Wyrażana jest ona w amperogodzinach (1 Ah = 1000 mAh) i określa zdolność do zasilania przez akumulator obwodu elektrycznego prądem o danym natężeniu przez określony czas $W=It$ .

$I=\frac{\mathcal{E}}{R_w}=\frac{9\text{ V}}{\text{1 } \Omega}=9A$

$W=It\implies t=\frac{W}{I}=\frac{0,45\text{Ah}}{9\text{ A}}=0,05\text{ h}=3\text{ min}$

Polecenie 2

Wyjaśnij, która z baterii jest bezpieczniejsza w przypadku jej nieumyślnego zwarcia - litowa, alkaliczna, czy niklowo‑kadmowa? Odpowiednie parametry każdej z nich wyszukaj w Internecie.

Największym oporem wewnętrznym charakteryzuje się bateria litowa (kilkanaście omów), a najmniejszym bateria niklowo‑kadmowa (setne części ohma). W przypadku zwarcia prąd płynący przez tę drugą baterię jest tak duży, że może doprowadzić do wybuchu baterii. Również w baterii alkalicznej ( $R_w\sim 1\Omega$ ) prąd zwarcia może rozgrzać, a nawet stopić ogniwo, dlatego należy tego unikać.

Przeczytaj

Sprawdź się

Charakterystyka napięciowo‑prądowa źródła napięcia