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电解及电镀都是由氧化产生还原- 精密仪器常识

信息分类:生命科学资讯    作者:YIYI发布 

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经由电流计及电压计我们可以计算电阻器的电阻,方法如下:

但所得到的电压却是ac间的电压,所以将得到的电压除以得到的电流会得到以下结果:,由上式可知必须,也就是说安培计的内电阻必须极小才準确。

,但所得到的电流却是包含了通过伏特计的总电流,于是可以得到下列式子:,由上式可知必须RV>>R才準确,所以伏特计的内电阻必须极大。


接着介绍一个相当着名的电路──惠司同电桥,

实验中R4是一个未知电阻器,我们调整R1、R2、R3,使得电流计中的电流为零,因为没有电流,所以BD两端没有电位差,因此:又于是可以得到

 电解与法拉第电解定律

电解及电镀在化学上是不同的主题,但在物理上却是相同的,因为都是由外加电压强迫产生氧化还原反应,

阳极产生氧化反应(必须接于电池的正极),阴极产生还原反应(必须接于电池的负极),以水的电解为例分析如下:
溶液中正离子价为+1,负离子价为-2,当电流为I,经过时间为t后,正负极板接流过电量为It,以正极板来讨论:
,其中n为离子数,e为电子电量,假设每个负离子的质量为μ,则阳极所获得的质量m为
              又假设该物质的分子量为M,亚佛加厥数为N0,则
于是前面的式子可写成
,其中F=N0e称为法拉第常数
由上式可知,电解所得到的质量与电流I、时间t、分子量M成正比,与离子价成反比,这就是所谓的法拉第电解定律,实验可得法拉
第常数为96500 C/mole,又经由米立根油滴实验可知电子的电量为1.6×10-19C,所以可以得到亚佛加厥常数为6.031×1023分子/mloe,这就是亚佛加厥常数的来源。
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