Системы генерирования электрической энергии с использованием возобновляемых энергоресурсов. Обухов С.Г. - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

48
цинковом электроде сместится вправо, поэтому в раствор перейдет
дополнительное количество ионов цинка. В то же время равновесие на
медном электроде сместится влево и произойдет разряд ионов меди.
Таким образом, при замыкании внешней цепи возникают
самопроизвольные процессы растворения цинка на цинковом электроде
и выделение меди на медном электроде. Данные процессы будут
продолжаться
до тех пор, пока не выровняются потенциалы электродов
или не растворится весь цинк (или не высадится вся медь) [6].
Основными параметрами гальванических элементов являются
ЭДС, напряжение, емкость и удельная энергия.
Электродвижущая сила – разность потенциалов между
электродами в режиме холостого хода, т.е. режима, когда через элемент
не проходит электрический ток. ЭДС элемента не зависит от его
размеров, а определяется типом используемых электродов и
концентрацией электролита. По мере работы элемента (разряда)
уменьшается концентрация исходных реагентов и растет концентрация
продуктов реакции, что приводит к
постепенному уменьшению ЭДС.
Напряжение элемента – разность потенциалов на электродах в
процессе прохождения тока. Напряжение элемента всегда меньше ЭДС
из-за поляризации электродов и падения напряжения на внутреннем
сопротивлении. Внутренне сопротивление элемента растет с
увеличением плотности тока, что приводит к уменьшению его
напряжения. Зависимость величины напряжения элемента от силы или
плотности тока называется вольт-амперной характеристикой
элемента.
Кривая изменения напряжения во времени в процессе разряда
называется разрядной кривой элемента.
Емкость элемента – выраженное в кулонах или ампер-часах
количество электричества, которое элемент способен отдать при полном
разряде. Она зависит от массы реагентов в элементе и их свойств.
При разряде элемента постоянным током
I, емкость определяется
из выражения:
I
I
C
τ
=⋅ (3.4)
Энергию элемента можно найти из уравнения:
ср
0
d
I
IU I
WU
τ
ττ
=≈⋅⋅
∫
, (3.5)
Если элемент разряжается при постоянном внешнем
сопротивлении
R, то его емкость и энергия определяются из выражений:
00
1
dd
R
I
U
R
C
ττ
ττ
==
∫∫
, (3.6)

Страницы