Постоянный ток

Постоянным током называется такой электрический ток, который не изменяет своего направления в течение длительного отрезка времени. Чтобы получить постоянный ток, необходимо иметь постоянное напряжение. Такое напряжение создают гальванические элементы, аккумуляторы и генераторы.

Гальванический элемент состоит из двух различных электродов, погруженных в электролит. Один из этих электродов положительный, другой - отрицательный. Между электродами возникает электро­движущая сила. Электрическая энергия в гальваническом элементе получается за счет энергии химических реакций. Эти реакции необратимы, т. е. после разряда элемента его действие не может быть восстановлено.

Величина э. д. с. зависит от материалов электродов и состава электролита. В одном из наиболее распространенных элементов - элементе Лекланше - катодом, или отрицательным электродом, служит цинк, анодом, или положительным электродом - уголь. Угольный анод окружен деполяризатором - смесью перекиси марганца с графитом. Электролит - 20%-ный раствор нашатыря (NH4C1). Начальная э. д. с. равна 1,3-1,5 в. Если в этом элементе в жидкий электролит добавить крахмал, муку, опилки и т. д., то получается так называемый сухой элемент. Разновидностью сухого элемента являются водоналивные элементы. В них заранее закладывается сухой нашатырь, который растворяется при заливке элемента водой непосредственно перед употреблением.

Для увеличения э. д. с. элементы соединяют в последовательную батарею (фиг.167). Плюс первого элемента соединяют с минусом второго, плюс второго - с минусом третьего и т. д. При последовательном соединении э. д. с. возрастает во столько раз, сколько взято элементов. Так, например, если последовательно соединены три элемента с э. д. с. 1,5 в каждый, то э. д. с. всей батареи будет равна 4,5 в. Когда нужно получить большой ток и увеличенный срок разрядки, элементы соединяют в параллельную батарею (фиг.168). При таком соединении э. д. с. батареи будет равна э. д. с. одного элемента, но батарея сможет дать ток, во столько раз больший, сколько соединено элементов. Если, например, соединить в параллельную батарею три элемента с э. д. с., равной 1,5 в, емкостью 20 а-час и максимальным разрядным током 200 ма, то полученная батарея будет иметь э. д. с. 1,5 в, емкость 60 а-час и наибольший разрядный ток 600 ма. Параллельно можно соединять источники с одинаковыми э. д. с. Для одновременного увеличения э. д. с., емкости и разрядного тока применяют смешанное соединение. При этом соединяют параллельно несколько групп элементов. В каждой группе элементы соединены последовательно (фиг.169).

В машиностроении гальванические элементы применяются для питания переносных измерительных приборов, при определении места повреждения кабелей и при нахождении трассы кабеля, для сигнализации и телефонии, для пирометрии и т. д.