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原电池电动势的测定实验报告,电池电动势的测定方法

发布时间:2023-10-10 13:55:42编辑:温柔的背包来源:

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原电池电动势的测定实验报告,电池电动势的测定方法

电池的电动势是多少?当任意两种不同的导电物质接触时,它们的相界面会产生电位差。电池的电动势是电池中各相界面上电位差的代数和。电池的电动势可以定义为当通过电池的电流趋于零时,两极之间的电位差(或电势差)的极限值。简单来说,电池的电动势是指非静电力从电池负极到正极所做的功。其值也可以描述为电池中各相界面处电位差的代数和,如图所示,例如:

电池符号两边写的是同一种金属,表示金属线(一般是铜线)和电极之间存在接触电位差。接触是接触电位差,液体接触是液体接界电位,和-是电极与溶液界面的电位差。那么电池的电动势为:E= - 接触液体连接。

电池电动势的测量方法电池的电动势不能用电压表来测量,因为电池与电压表连接后,形成一个通道,当电流通过时,电池发生电化学变化,电极极化,溶液浓度变化,电动势不能保持稳定,电池本身有内阻。电压表测得的两极电位差只是电池电动势的一部分。

当没有电流(或极小电流)通过电池时,用抵消法测得的两极电位差就是电池的电动势。

电池的电动势要在可逆条件下测量,即通过电池的电流无穷大。如果有电流通过电池,由于电池的内阻,只能测到两个电极之间的端电压,小于电池的电动势。用电压表测电动势,测量电路中有电流,所以测不到电动势,只能测端电压。鉴于以上原因,用抵消法测量电动势是很有必要的。使用的仪器是电位器,其电路如下图所示。

Ew是由工作电池、可变电阻r和均匀滑动电阻ab组成的回路,使AB上的电位均匀下降。c是可动触点。当C点在AB上滑动时,在AC上可以得到不同的电压。s是已知电动势的标准电池,X是待测电池,K是双向键,G是检流计。测量时,K与S相连,标准电池正极与工作电池正极相连,负极串联G与滑点c相连。

这相当于在标准电池的外电路上加了一个反方向的电位降,其值由滑动点c的位置决定,当滑动点移动到某一点c时,检流计中的电流为零,标准电池的电动势相当于交流段的电位降。当K与X相连,滑动点位置移至C '没有电流通过检流计时,被测电池的电动势等于AC '段的电位降,由此可得:ES: AC=EX: AC '所以Ex=Es*AC/AC '

AC和AC '的长度可以直接从AB中读取,ES是已知的,所以可以得到EX。

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