28 Билет

Для питания радиоэлектронных устройств на транзисторах необходимо постоянное напряжение. Если радиоэлектронное устройство потребляет маленькую мощность, то такое устройство достаточно часто питают от химического источника тока. Химические источники тока подразделяются на первичные и вторичные. К первичным источникам тока относятся различные гальванические элементы и батареи, составленные из них. Вторичные источники тока - это аккумуляторы.

Наиболее распространенный гальванический элемент — это элемент Лекланше. Из таких элементов, например, составлена батарейка карманного фонаря. Элементы Лекланше применяются также в технике связи.  Элемент Лекланше состоит из угольного стержня, окруженного мешочком с деполяризатором, цинкового цилиндра и раствора электролита. Угольный стержень служит положительным электродом. Деполяризатор состоит из перекиси марганца и графита. Перекись марганца окисляет водород, который во время работы элемента выделяется на положительном электроде. Графит добавляется для лучшей проводимости. Электролитом служит насыщенный раствор нашатыря (хлористого аммония). В элементы для карманных фонарей он заливается не жидкий, а в смеси с крахмалом и мукой. Поэтому он становится похож на студень и не выливается. При работе элемента Лекланше угольный стержень не портится. Деполяризатор может служить очень долго. А вот цинк разъедается, и раствор истощается и засоряется посторонними веществами. Поэтому для восстановления элемента необходимо сменить раствор и восстановить цинковый электрод. Элемент Лекланше дает напряжение около 1,5 в. Для получения более высоких напряжений соединяют несколько элементов в батарею. Так, в батарейке карманного фонаря три последовательно соединенных элемента Лекланше дают напряжение 4,35 в. Кислотные аккумуляторы-о суммарной энергетической ёмкости кислотно-свинцовые аккумуляторы занимают первое место. Разработано и используется большое количество вариантов аккумуляторов различающихся как по конструкции, так и по назначению. Разновидностями кислотных аккумуляторов являются достаточно известные гелиевые аккумуляторы, а также аккумуляторы с абсорбированным электролитом, изготовленные по технологии AGM. Основные преимущества кислотных батарей, это невысокая стоимость, большой срок службы, допускают большой разрядный ток, небольшой ток саморазряда. К общим недостаткам можно отнести небольшую энергоёмкость на каждый килограмм веса, длительное время заряда, большая зависимость характеристик от температуры, не допускают длительного хранения в разряженном состоянии.

Топливный элемент – это устройство, которое эффективно вырабатывает постоянный ток и тепло из богатого водородом топлива путем электрохимической реакции.

Топливный элемент подобен батарее в том, что он вырабатывает постоянный ток путем химической реакции. Опять же, подобно батарее, топливный элементвключает анод, катод и электролит. Однако, в отличие от батарей, топливные элементы не могут накапливать электрическую энергию, не разряжаются и не требуют электричества для повторной зарядки. Топливные элементы могут постоянно вырабатывать электроэнергию, пока они имеют запас топлива и воздуха. Правильный термин для описания работающего топливного элемента – это система элементов, так как для полноценной работы требуется наличие некоторых вспомогательных систем. Топливные элементы вырабатывают электроэнергию и тепло вследствие происходящей электрохимической реакции, используя электролит, катод и анод.