Номер 9, страница 117 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

9. Где применяют аккумуляторы?

8. Каково устройство аккумулятора?

Аккумулятор — это химический источник электрического тока многоразового действия, основной особенностью которого является обратимость внутренних химических процессов. Это позволяет многократно заряжать его, то есть накапливать энергию, и разряжать, отдавая ее потребителю.

В общем виде любой аккумулятор состоит из четырех основных частей. Во-первых, это два электрода: положительный (анод) и отрицательный (катод), изготовленные из разных токопроводящих материалов. Во-вторых, это электролит — вещество (жидкость или гель), которое проводит ток за счет движения ионов и заполняет пространство между электродами. В-третьих, это сепаратор — пористая перегородка, которая физически разделяет электроды для предотвращения короткого замыкания, но пропускает ионы электролита. Наконец, все компоненты заключены в прочный корпус.

Принцип работы основан на превращении химической энергии в электрическую при разряде и обратном процессе при заряде.

Например, в широко распространенном свинцово-кислотном аккумуляторе положительный электрод состоит из диоксида свинца ($PbO_2$), отрицательный — из губчатого свинца ($Pb$), а электролитом служит водный раствор серной кислоты ($H_2SO_4$). При разряде оба электрода превращаются в сульфат свинца ($PbSO_4$), а при заряде — восстанавливаются до исходного состояния.

Существуют и другие типы аккумуляторов, например, литий-ионные (Li-ion), никель-металлгидридные (Ni-MH) и никель-кадмиевые (Ni-Cd), которые отличаются используемыми материалами, но имеют тот же принцип устройства.

Ответ: Аккумулятор состоит из двух электродов (положительного и отрицательного), помещенных в электролит и разделенных сепаратором. Вся эта система заключена в герметичный корпус. Принцип действия основан на обратимых химических реакциях, позволяющих многократно накапливать (заряд) и отдавать (разряд) электрическую энергию.

9. Где применяют аккумуляторы?

Аккумуляторы, как перезаряжаемые источники питания, находят широчайшее применение в самых разных сферах человеческой деятельности, от бытовой техники до крупной промышленности.

Транспорт: Аккумуляторы являются неотъемлемой частью современных транспортных средств. В автомобилях с двигателем внутреннего сгорания они используются для запуска двигателя и питания бортовой электроники (стартерные аккумуляторы). В электромобилях и гибридах мощные аккумуляторные батареи служат основным источником энергии для движения. Также они применяются в электровелосипедах, электросамокатах, мотоциклах, на водном и железнодорожном транспорте, в авиации.

Портативная электроника: Практически все мобильные устройства работают от аккумуляторов. Это смартфоны, ноутбуки, планшеты, цифровые камеры, беспроводные наушники, портативные колонки, электронные книги, умные часы и фитнес-браслеты.

Бытовая техника и электроинструменты: Множество бытовых приборов и инструментов стали беспроводными благодаря аккумуляторам: шуруповерты, дрели, пилы, газонокосилки, пылесосы, электрические зубные щетки и бритвы.

Системы резервного и автономного питания: Аккумуляторы используются в источниках бесперебойного питания (ИБП) для защиты компьютеров, серверов и другого важного оборудования от сбоев в электросети. Они обеспечивают работу систем аварийного освещения, сигнализации, связи, а также медицинского оборудования. В системах с возобновляемыми источниками энергии (солнечные панели, ветрогенераторы) аккумуляторы накапливают выработанную энергию для ее использования в безветренную или пасмурную погоду.

Промышленность и энергетика: Мощные аккумуляторные системы используются на промышленных предприятиях для питания различного оборудования (например, погрузчиков) и для стабилизации работы электросетей, сглаживая пиковые нагрузки.

Ответ: Аккумуляторы применяют в транспорте (автомобили, электромобили), портативной электронике (смартфоны, ноутбуки), бытовой технике и электроинструментах (пылесосы, шуруповерты), в системах резервного питания (ИБП, аварийное освещение) и в энергетике для накопления энергии от возобновляемых источников.