I. Informacje podstawowe.

1. Ogniwo galwaniczne.

Uk*ad sk*adaj*cy si* z dwu r**nych elektrod zanurzonych w

elektrolicie nazywa si* ogniwem galwanicznym.

2. Ogniwo Westona .

Naczynie ogniwa wykonane jest z rury szklanej uformowa-

nej w kszta*t litery H. Elektrod* dodatni* stanowi tu rt**,

ujemn* - amalgamat kadmu. Nad rt*ci* znajduje si* siarczan

rt*ciowy Hg₂S0₄ utarty z siarczanem kad mowym CdS0₄ oraz

z rt*ci*, w postaci tzw. pasty. W obu rurkach znajduj* si*

tak*e kryszta*y CdS0₄, a ca*o** wype*niona jest nasyconym

wodnym roztworem siarczanu kadmowego. W temperaturze

` T_o r*wnej 293.15 K ( 20^o C) si*a elektromotoryczna E_o o- gniwa Westona wynosi

1,0183 V. W przypadku , gdy temperatura ogniwa r**ni si* od T_o o D T = T - T_o, si*a elektromotoryczna ogniwa We- stona wyra*a si* wzorem;

E = E_o - 4,06* 10^-5 D T - 9,5 * 10^-7 (D T)² + 10^-8 (D T)⁹

3. Si*a elektromotoryczna.

Je*li w obwodzie zamkni*tym p*ynie pr*d sta*y, to musi w

nim istnie* taki element (*r*d*o si*y elektromotorycznej), w

kt*rym *adunek jest przenoszony od potencja*u ni*szego do

wy*szego. W ogniwach galwanicznych praca przenoszenia

*adunku od ni*szego do wy*szego potencja*u wykonana jest

kosztem energii reakcji chemicznych zachodz*cych na e-

lektrodach.

Si*a elektromotoryczna Ex wyznaczona metod* kompensacji

wyra*a si* wzorem:

lx

Ex = Ew

lw

Ew - si*a elektromotoryczna ogniwa Westona

lx - ilo** dzia*ek odczytana w stanie r*wnowagi

lw- liczba dzia*ek na skali potencjometru przy u*yciu ogniwa

Westona

Op*r wewn*trzny wyra*a si* wzorem:

lx - l

Rx = R

l

l - ilo** dzialek skali potencjometru, odpowiadaj*ca takiemu

po*o*eniu suwaka potencjometru, przy kt*rym przez mi -

kroamperomierz nie p*ynie pr*d, gdy do badanego ogni -

wa przy**czono r*wnolegle opornik R.

I I . Przyrz*dy.

1. P*yta z potencjometrem ( z podzia*k*).

2. Dwa wy**czniki.

3. Ogniwo pomocnicze

4. Ogniwo Westona.

5. 2 ogniwa badane

6. Mikroamperomierz

7. Opornik o znanej oporno*ci R.

Schemat po**cze* przedstawiono na rys.

A,C,B - potencjometr ;

K₁, K₂ - wy**czniki ;

R₁- opornik zabezpieczaj*cy;

B₁- ogniwo Westona ;

B₂- ogniwo o nieznanej SEM ;

B₃- ogniwo pomocnicze :

I I I. Przebieg *wiczenia.

1. Po**czy* obw*d wg schematu.

2. Zamkn** kolejno wy**czniki K₁ + K₂. Ustawi* pokr*t*o po-

tencjometru w jakim po*o*eniu l_w, przy kt*rym przez amperomierz nie p*ynie pr*d. Sprawdzi* to przez kilkakrotne otwieranie i zamykanie wy**cznika K₂ - wskaz*wka amperomierza nie powinna si* wychyla* si*.

3. W celu zabezpieczenia ogniwa Westona wy**cznik K₂ zamy-

ka* na kr*tki okres czasu.

4. Otworzy* kolejno wy**czniki K₂ i K₁, odczyta* liczb* dzia*ek

_lw.

5. Zast*pi* ogniwo wzorcowe badanym ogniwem. Powt*rzy*

czynno*ci opisane w punkcie 2 dla obu ogniw badanych oddzielnie oraz ich po**czenia szeregowego, odczytaj*c odpowiednie warto*ci l_x.

6. Bieguny ogniwa badanego po**czy* opornikiem o znanej o-

porno*ci R. Powt*rzy* czynno*ci opisane w punkcie 2, odczytuj*c warto*ci l_r dla obu ogniw badanych oddzielnie.

l x

Ex = Ew

l w

0.511 m

Ex = 1,0183 V = V

0.328 m

Ex = 1, 5863 V

lx - l

Rx = R

l

0.511 - 0.446 m

Rx = 8

0.446 m

Rx = 1,1659

D l x D l w

D E x = Ex + Ex

l x l w

D E x = 0.01761

D R Dl 2 D l

DRx = Rx + Rx + Rx

R l lx - l

DRx=0.07346

Ex= 1,586 + 0.018

Rx= 1,166 + 0.073

Pawe* Jak*biec

Zbigniew Por*bski

Grupa 2

Wydz. Budowy maszyn

Rok III

Nr *wiczenia : 63

Temat: Wyznaczanie si*y elektromotorycznej

i oporu wewn*trznego ogniwa metod*

kompensacji.