ĆW I C Z E N I E Nr 51
POMIAR S E M OGNIWA ELEKTROCHEMICZNEGO
Cel ćwiczenia : Pomiar siły elektromotorycznej ogniwa.
Siłą elektromotoryczną, SEM, E, ogniwa lub napięciem ogniwa w warunkach
bezprądowych, nazywamy różnicę potencjałów ogniwa otwartego, przez które nie płynie
prąd, mierzoną w warunkach zrównoważenia napięcia ogniwa zewnętrznym źródłem
napięcia (metoda kompensacyjna Poggendorfa).
E = lim U
(1)
I
→0
A - źródło prądu stałego o napięciu U
Z
E
w
- ogniwo wzorcowe (ogniwo Westona,
E
W
= 1,018 V)
E
x
- ogniwo badane o SEM = E
X
R - opornik suwakowy lub dekadowy
G - galwanometr
W
i
- przełącznik zamykający odpowiedni
obwód
Rys. 1. Schemat układu pomiarowego.
Pomiar polega na ustawieniu wartości oporu (odpowiednie pokrętła na oporniku
dekadowym) dla ogniwa badanego i wzorcowego (zmiana położenia przełącznika) przy
którym przez galwanometr nie płynie prąd (strzałka galwanometru w pozycji „zero”). Spadek
napięcia, U
X
, dla ogniwa badanego równy jest jego sile elektromotorycznej, E
x
, zgodnie z
równaniem:
E
X
= U
X
=
(2)
X
O
R
I
gdzie I
0
= U
z
/R
0
- natężenie prądu w obwodzie górnym (AR), R
0
– opór całego obwodu (AR),
a R
X
– odczytana z opornika dekadowego wartość oporu przy którym przez galwanometr nie
płynie prąd.
Wielkość I
0
= U
Z
/R
0
nie jest znana, należy więc wykonać pomiar porównawczy włączając do
obwodu ogniwo wzorcowe (przełącznik w pozycji „ogniwo wzorcowe”). Nastawiamy na
oporniku dekadowym wartość oporu przy którym przez galwanometr nie płynie prąd. Spadek
napięcia, U
W
, równy jest sile elektromotorycznej ogniwa wzorcowego, E
w
, zgodnie z
równaniem:
E
W
= U
W
=
(3)
W
O
R
I
Z porównania zależności (2) i (3) można obliczyć siłę elektromotoryczną ogniwa badanego
zgodnie ze wzorem (4).
E
X
= E
W
W
X
R
R
(4)
