3. Мощность в цепи переменного тока

Мгновенное значение мощности в цепи переменного тока равно произведению мгновенных значений напряжения и силы тока.

, (14.24)

где ,

Используя разложения и , получаем для мгновенного значения мощности

(14.25)

Практический интерес представляет среднее значение мощности за период колебаний. Учитывая, что

,

получаем

. (14.26)

Из векторной диаграммы (рис. 14. 4) следует, что . Поэтому

. (14.27)

Такую мощность развивает постоянный ток

Величины

(14.28)

называют, соответственно, действующими или эффективными значениями тока и напряжения.

Все вольтметры и амперметры градуируются по действующим значениям тока и напряжения.

Выражения для средней мощности можно записать

, (14.29)

- сдвиг фаз между током и напряжением.

51.

Колебательный контур.

См. в 50.

52.

1. Законы электролиза

Первый закон электролиза: количество вещества , выделяющегося на электроде, прямо пропорционально электрическому заряду , прошедшему через электролит

. (16.2)

Коэффициент пропорциональности , численно равный массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единицы электрического заряда называется электрохимическим эквивалентом вещества.

При пропускании через электролит постоянного тока в течении с

и . (16.3)

Второй закон электролиза: электрохимические эквиваленты элементов прямо пропорциональны их химическим эквивалентам

, (16.4)

где отношение атомного веса элемента к его валентности называется химическим эквивалентом.

Количество вещества, масса которого, выраженная в граммах, равна его химическому эквиваленту, называется грамм-эквивалентом.

Величина называется числом Фарадея.

Число Фарадея равно электрическому заряду, который нужно пропустить через электролит, для выделения на электроде 1 грамм-эквивалента любого вещества

к/г. экв к/г. экв

Объединенный закон Фарадея формулируется следующим образом

или , (16.5)

т.е. количество вещества, выделяющегося на электроде пропорционально постоянному току , времени протекания , химическому эквиваленту ( - атомный вес элемента, - его валентность).

Плотность тока в жидкостях равна сумме плотностей токов положительных и отрицательных ионов

Зависимость плотности тока в жидкостях от напряженности электрического поля имеет вид

, (16.6)

- число Фарадея, 1/моль – число Авогадро, - валентность положительных ионов в растворе, - число положительных ионов в единице объема электролита, и подвижности соответственно положительного и отрицательного ионов, т.е. средние скорости движения этих ионов под действием электрического поля, напряженность которого равна единице.

Формула (16.6) выражает закон Ома для плотности тока в электролитах.

Удельное сопротивление электролита определяется

(16.7)

Если молекула электролита диссоциирует на положительных и отрицательных ионов, то ,

, ,

- коэффициент диссоциации, - концентрация электролита.

В этом случае

или (16.8)

где - эквивалентная концентрация раствора [кгэкв/м³]

При повышении температуры возрастает подвижность ионов и увеличивается электропроводимость.

В биологических мембранах разность потенциалов , образующаяся по разные стороны мембраны получила название мембранного потенциала. Теоретически максимальное значение мембранного потенциала описывается уравнением Нернста

, (16.9)

R – газовая постоянная, Т – температура, Z –валентность ионов, F – число Фарадея, с_1, с₂ - концентрация ионов по обе стороны от мембраны.

Мембранный потенциал зависит от температуры и концентрационного градиента ионов, диффундирующих через мембрану.

53.