Сопротивление мембраны и закон
Какое сопротивление имеет мембрана при небольших нагрузках, когда она ведет себя как резистор и подчиняется закону
Какое сопротивление имеет мембрана при небольших нагрузках, когда она ведет себя как резистор и подчиняется закону Ома (U « 200 – 300 мВ)? Почему мембрана перестает подчиняться закону Ома при напряжениях в 200-300 мВ? Как рассчитать сопротивление мембраны, учитывая ее параметры? Какова сила тока, проходящего через стенку мембраны, к которой приложено напряжение?
11.12.2023 07:47
Написать свой ответ:
Описание:
Сопротивление мембраны рассматривается в контексте ее поведения как резистора и его соответствия закону Ома. Сопротивление (R) мембраны характеризует ее сопротивление электрическому току, протекающему через нее при приложенном напряжении (U).
Закон Ома гласит, что сила тока (I), протекающего через резистор, прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна его сопротивлению. Формула для расчета сопротивления резистора в мембране выглядит следующим образом:
R = U / I
Однако, при небольших напряжениях в диапазоне 200-300 мВ, мембрана перестает подчиняться закону Ома. Это связано с изменением проводимости мембраны под воздействием небольших электрических полей. На низких уровнях напряжения, электронный транспорт через мембрану может стать неограниченно быстрым, что влечет изменение сопротивления.
Для расчета сопротивления мембраны необходимо учитывать ее параметры, включая геометрические характеристики и физические свойства материала. Расчет реального сопротивления мембраны может быть сложным и требовать использования дополнительных моделей или методов, основанных на экспериментальных данных.
Чтобы рассчитать силу тока (I) через мембрану при приложенном напряжении (U), можно воспользоваться формулой, используя полученное значение сопротивления (R):
I = U / R
Пример использования:
Пусть напряжение (U) составляет 250 мВ, а сопротивление (R) мембраны равно 10 Ом. Чтобы найти силу тока (I), мы можем использовать формулу:
I = 250 мВ / 10 Ом
I = 25 мА
Таким образом, сила тока, протекающего через мембрану при напряжении 250 мВ и сопротивлении 10 Ом, составляет 25 мА.
Совет:
Для лучшего понимания сопротивления мембраны и закона Ома, рекомендуется изучить основы электрических цепей, проводить эксперименты в лаборатории и анализировать результаты. Также полезно ознакомиться с материалами о проводимости материалов и их изменении под воздействием различных физических факторов.
Упражнение:
Пусть у вас есть мембрана, на которую приложено напряжение 150 мВ. Рассчитайте силу тока, проходящего через эту мембрану, зная, что ее сопротивление составляет 20 Ом.