2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Влияет ли расстояние между полюсами батарейки на силу тока?
Сообщение22.02.2017, 09:54 
Аватара пользователя
Влияет ли расстояние между полюсами батарейки на силу тока?

Думаю что влияет, потому, что это влияет на разность потенциалов между полюсами.

Вот только возникает ощущение некой парадоксальности ситуации.
Например, если два полюса аккумулятора соединены проводом вытянутым в линию, то сила тока одна.
А если мы сблизим теперь полюса и тот же провод будет уже согнут (как попало, например, типа в кольцо), то сила тока станет иной, вырастет.
Отсюда и сомнения.

 
 
 
 Re: Влияет ли расстояние между полюсами батарейки на силу тока?
Сообщение22.02.2017, 10:21 
По- моему , разность потенциалов возникает на границе цинка с электролитом . А ее никак не раздвинуть (графитовый обеспечивает контакт с электролитом).

 
 
 
 Re: Влияет ли расстояние между полюсами батарейки на силу тока?
Сообщение22.02.2017, 12:25 
Аватара пользователя
Xey в сообщении #1194526 писал(а):
По- моему , разность потенциалов возникает на границе цинка с электролитом . А ее никак не раздвинуть (графитовый обеспечивает контакт с электролитом).

Ну, говорят же что, например, между крайними пластинами Вольтова столба возникает разность потенциалов.
Или между выводами электродов существует разность потенциалов.
А выводы можно наклонить сблизив, при таком сближении разница потенциалов между этими выводами полюсов увеличится?

 
 
 
 Re: Влияет ли расстояние между полюсами батарейки на силу тока?
Сообщение22.02.2017, 13:18 
Аватара пользователя
Если мы посмотрим на (упрощённую) формулу $U=\Delta\varphi=Ed,$ то увидим, что в ответ на изменение расстояния $d$ между электрическими полюсами, могут происходить два разных следствия:
- напряжённость электрического поля $E$ может оставаться постоянной, и тогда разность потенциалов растёт вместе с увеличением расстояния;
- разность потенциалов (напряжение) может оставаться постоянной, и тогда напряжённость электрического поля уменьшается при увеличении расстояния, и растёт при уменьшении.
(Возможны и случаи, когда обе величины меняются.)
И на самом деле, в физике реализуются оба варианта! Их надо понимать и отличать друг от друга.

Первый вариант случается, например, в заряженном плоском конденсаторе, который ни к чему не подключён, а мы меняем расстояние между его обкладками. Почему? Потому что заряд на обкладках сохраняется, не может никуда утечь (если мы делаем опыт сравнительно быстро). А величина этого заряда определяет величину напряжённости поля внутри конденсатора. Поэтому мы можем таким образом менять напряжение на конденсаторе. Такие примеры часто встречаются в электростатике.

А второй вариант случается, например, с тем же конденсатором, если его подключить к постоянному источнику напряжения. Что происходит? При изменении расстояния, напряжение на конденсаторе пытается измениться, но источник напряжения не даёт этого сделать. Он удерживает напряжение постоянным, меняя заряды на обкладках, и пропуская через себя дополнительный заряд в ту или иную сторону. А поскольку меняется заряд, то меняется и напряжение. Причём, поскольку напряжение связано с потенциалом, нам не обязательно следить за зарядом, нам достаточно вычислять напряжение, считая потенциал заданным. Он и действительно "задан", в физическом смысле, зафиксирован тем, что обкладки подключены к источнику.

Именно такая ситуация возникает с батарейкой и её полюсами. Внутри батарейки - гальванический источник напряжения. Величина напряжения на нём обусловлена химическими составами компонентов и реакциями, которые в нём находятся и протекают.

Если полюса сильно сблизить, то напряжённость между ними превысит напряжённость электрического пробоя в воздухе, и проскочит искра. Впрочем, для обычной батарейки это настолько маленькое расстояние, что вы толком ничего не увидите.

Если цепь между полюсами замкнута проводом (или какой-то ещё схемой), то проводу всё равно, какое расстояние между полюсами. Ему важно только то, какое напряжение на него подано, а это связано не с расстоянием, а с источником напряжения. Таким образом, во всей теории электрических цепей расстояние между проводами не играет роли (пока мы не рассматриваем пробой, или паразитные ёмкости и индуктивности, или явления в длинных линиях, радиоизлучение и радиоприём в антеннах, и тому подобное).

 
 
 
 Re: Влияет ли расстояние между полюсами батарейки на силу тока?
Сообщение22.02.2017, 15:19 
Аватара пользователя
Munin в сообщении #1194561 писал(а):
Если цепь между полюсами замкнута проводом (или какой-то ещё схемой), то проводу всё равно, какое расстояние между полюсами.
Т.е. получается что на силу тока в проводе соединяющем полюса, расстояние между полюсами не влияет. Понятно, спасибо.

Тут ещё уточнить хотел попутно. Не влияет наверно не очень точное выражение? Ведь всё взаимодействует так или иначе, значит всё на всё влияет.
Точнее наверно выразиться что влияние пренебрежимо мало, малозначительно в этих случаях, для данных целей. Правильно?

 
 
 
 Re: Влияет ли расстояние между полюсами батарейки на силу тока?
Сообщение22.02.2017, 15:22 
Аватара пользователя
Да.

 
 
 [ Сообщений: 6 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group