Medición de la fuerza electromotriz y el coeficiente de temperatura de la batería
La determinación de la fuerza electromotriz y el coeficiente de temperatura de la batería, el contenido relevante es el siguiente:
Dos materiales conductores diferentes en contacto producirán una diferencia de potencial en su interfaz de fase. La fuerza electromotriz de la batería es la suma algebraica de las diferencias de potencial en las interfaces de fase de la batería. La fuerza electromotriz de una batería se puede definir como el valor límite de la diferencia de potencial (o diferencia de potencial) entre los dos polos cuando la corriente que pasa por la batería se acerca a cero.
1. Explicación del concepto
En pocas palabras, la fuerza electromotriz de la batería se refiere al trabajo realizado por la fuerza no electrostática por unidad de carga positiva desde el electrodo negativo al electrodo positivo de la batería. Su valor también se puede describir como la suma algebraica de las diferencias de potencial en cada interfaz de fase de la batería.
El mismo metal está escrito en ambos lados del símbolo de la batería, lo que indica que existe una diferencia de potencial de contacto entre el cable metálico (generalmente cable de cobre) y el electrodo. ε es la diferencia de potencial de contacto, ε es el potencial de unión líquida, ε y ε son las diferencias de potencial entre el electrodo y la interfaz de la solución. Entonces la fuerza electromotriz de la batería es: E=ε ε-ε contacto ε contacto líquido.
2. Método de medición
La fuerza electromotriz de la batería no se puede medir con un voltímetro, porque después de conectar la batería al voltímetro, se forma un camino y la corriente fluye a través de él. Esto provoca cambios electroquímicos en la batería. El electrodo está polarizado, la concentración de la solución cambia, la fuerza electromotriz no puede permanecer estable y la batería misma tiene resistencia interna. La diferencia de potencial entre los dos polos medida por el voltímetro es solo una parte de. la fuerza electromotriz de la batería.
Usando el método de cancelación (o método de compensación) cuando no pasa corriente (o una corriente muy pequeña) a través de la batería, la diferencia de potencial entre los dos polos medida es la fuerza electromotriz de la batería.
La medición de la fuerza electromotriz de la batería debe realizarse en condiciones reversibles, es decir, la corriente que circula por la batería es infinitesimal. Si pasa corriente a través de la batería, debido a la resistencia interna de la batería, se producirá una caída de potencial interna. Lo que se puede medir es solo el voltaje terminal entre los dos electrodos, y su valor es menor que la fuerza electromotriz de la batería. batería.
Utilice un voltímetro para medir la fuerza electromotriz. Hay corriente que pasa a través del bucle de medición, por lo que no se puede medir la fuerza electromotriz y solo se puede medir el voltaje del terminal. Por las razones anteriores, es necesario utilizar el método de cancelación para medir la fuerza electromotriz y el instrumento utilizado es un potenciómetro.
E es un bucle formado por la batería en funcionamiento, la resistencia variable R y la resistencia al deslizamiento uniforme AB, que provoca la caída de potencial uniforme generada en AB. C es el punto de contacto móvil.
Cuando el punto C se desliza sobre AB, se pueden obtener diferentes voltajes sobre AC. S es la batería estándar con fuerza electromotriz conocida, X es la batería a probar, K es la llave eléctrica de dos vías y G es el recuento de detección actual. Al medir, conecte K y S, conecte el electrodo positivo de la batería estándar al electrodo positivo de la batería en funcionamiento y conecte el electrodo negativo en serie G al punto deslizante C.
Esto equivale a añadir una caída de potencial en sentido contrario al circuito externo de una batería estándar, y su valor está determinado por la posición del punto deslizante C. Cuando el punto deslizante se mueve a un cierto punto C, la corriente en el galvanómetro es cero y la fuerza electromotriz de la batería estándar está en la dirección opuesta a la caída de potencial de la sección de CA.
Conecte K y :E:AC=E:AC', entonces E=E*AC/AC'. Las longitudes de AC y AC′ se pueden leer directamente de AB y se conoce E, por lo que se puede obtener E.