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燃料电池的优点







　　燃料电池作为第四种发电方式的装置，与其他几种发电方式比较起来有以下几个主要优点：

　　（1）燃料电池是通过燃料与氧化剂的化学反应直接将化学能转变成电能，没有中间的能量转化环节，因而这种发电方式能量转化效率可高达50％。还可回收发电过程中产生的余热。若把产生的余热再用于发电或供暖、供水等，综合考虑效率能达到80％。

　　（2）燃料电池发电过程，机械部件很少，噪声低；化学反应的排出物主要是水蒸气等洁净的气体，不会污染环境。在环境污染日趋严重的今天，燃料电池的这个优点尤其可贵。

　　（3）燃料电池中所使用的燃料，既可是天然气、煤气和液化燃料，也可以是甲醇、沼气乃至木柴。可根据不同地区的具体情况，选用不同的燃料用于燃料电池的发电系统，这可广开燃料来源途径，缓解能源紧张。

　　（4）燃料电池从中断运转到再启动，输电能力回升速度快，并可在短时间内增加和减少电力输出。因此将这种发电系统与其他输电网连接使用最为有利，可随时补充电网在用电高峰时所需的部分电能。

　　（5）燃料电池本身为一个“组合体”，所用部件可事先在工厂生产，然后组装；它的体积小，拆装都很方便，这可节省建电站的时间。

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光敏电阻器

董振邦

光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。 　　通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。一般光敏电阻器结构如图10－6甲所示。 　　根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器： 　　紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。 　　红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。 　　可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。 　　下表给出了几种硫化镉可见光光敏电阻器的主要参数。 型　　号 额定功率（mW） 测试电压（V） 100Lx亮阻（kΩ） 暗阻（MΩ） 最高工作电压（V） MG-41-20A MG-41-20B MG-41-100A MG-41-100B MG-42-5A MG-42-20B 20 20 100 100 5 5 2 2 50 50 2 2 ≤1 ≤2 ≤100 ≤200 ≤2 ≤5 ≥0．1 ≥1 ≥50 ≥100 ≥0．1 ≥0．5 20 20

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原子电池

王宗田

原子电池即核电池，它是将原子核放射能直接转变为电能的装置。 　　有的原子电池是利用放射性同位素放出的射线产生热量，根据温差电现象通过热电偶将其转化为电能；也有的是利用射线作用于某些物质能发光的原理，先将辐射转变为荧光，再使荧光作用于硅光电池产生电能。这种原子电池的结构，和太阳能电池基本相同，是比较常用的原子电池。 　　还有一种原子电池是由辐射β射线（高速电子流）的放射源，收集这些电子的集电器，以及电子放射源与集电器之间的绝缘体三部分组成。放射源一端因失去电子成为正极，集电器一端得到电子成为负极，于是在两电极间形成电势差。这种原子电池可产生较高的电压，但电流较小。 　　常用作原子电池中的放射性物质有钚238、钷147、锶90等。这种电池的突出特点是：寿命长、重量轻、不受外界环境影响、运行可靠。主要用于人造卫星、宇宙飞船、海上的航标与游动气象浮标，以及无人灯塔之中。现在也把原子电池作为人工心脏起搏器的电源，在医疗方面得到了应用。

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干簧管和干簧继电器







　　干簧管是干式舌簧管的简称，是一种有触点的开关元件，具有结构简单、体积小、便于控制等优点。与永磁体配合可制成磁控开关，用于报警装置及电子玩具中。与线圈配合可制成干簧继电器，在电子设备中迅速切换电路。



　　干簧管与永磁体配合的几种基本使用方法如图10－9所示，甲：永磁体每转一周，舌簧触点开闭两次；乙、丙、丁：永磁体沿箭头所示方向运动，靠近两簧片时触点闭合，远离两簧片时触点分开；戊：铁片插入永磁体与干簧管之间时，触点分开，铁片移出时触点闭合。

　　干簧管外绕上励磁线圈就成了干簧继电器，因干簧管的类型不同，干簧继电器也分为常开（动合）式和转换式两种。同一个励磁线圈中可以同时有2、3或4支干簧管，即可同时控制2、3或4条电路的通断或转换。

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微型电池



王宗田



　　微型电池是体积很小的电池。我们日常使用的5号干电池，其高为50毫米，直径仅有14毫米，体积已经够小的，但与微型电池中不算太小的钮扣电池相比，5号干电池的体积就显得太大了。钮扣形电池直径约为10毫米，厚3毫米左右。

　　微型电池的形状各式各样，如钮扣形、圆柱形、硬币形等。还有因特殊需要而设计的某些特殊形状的微型电池，如图4－4所示。

　　自19世纪下半叶干电池问世之后，到本世纪中期，电池的小型化一直没有进展。本世纪中期有了晶体管，之后又出现了集成电路，使电子仪器迅速小型化，因而迫切要求体积小的电池。在8号干电池出世后，第二次世界大战期间问世的锌—汞电池，体积进一步缩小了；接着微型氧化银电池也与集成电路一起出现了。我国在50年代中期开始生产钮扣形锌—汞电池，1974年以来陆续生产氧化银电池和锂电池。1980年开始少量出口钮扣形电池。

　　每一种微型电池的叫法不尽相同，通常是将负极与正极联在一起称呼，例如，锌—氧化银电池。但是许多电池都有一个习惯叫法，有的只称正极，将锌—氧化银电池称为氧化银电池，或简称银电池。到目前为止，微型电池已有20几种，可分为两大类。

　　一类是微型碱性电池。包括氧化银电池、汞电池、锌—空气电池。这些电池均用氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液作为电解质溶液，因此，统称为碱性电池。

　　另一类是微型锂电池。包括锂—锰电池，锂—碘电池等十几种，这些电池的负极都是金属锂，故取名为锂电池。

　　微型锂电池是另一类微型电池，虽有多种，但其负极都是用金属锂制成。这类电池电压范围广，密封性能好，使用温度范围宽，适宜微型和薄形化。锂电池在本世纪70年代初才出现，发展却异常迅速

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常开型干簧管

常开型（H型）干簧管的构造如图10－7所示，它是两片既导磁又导电的材料（通常为铁镍合金）做成的簧片平行封入玻璃管中所构成的，两簧片间留有一定间隙（一般0．2毫米左右），当条形永磁体平行靠近干簧管时，两簧片被磁化而互相吸引，触点闭合。当永磁体远离时，触点又打开。

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锌—氧化银电池



王宗田



　　锌—氧化银电池，是微型电池中生产量最大的一种。它的突出优点是有较大的输出功率，较小的体积与质量。因而在助听器、电子手表、微型计算器等方面有着广泛的应用。我们就以这种微型电池为例，说明其构造与工作原理。