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伏安法

伏安法是一种电化学式分析方法,通过分析指示电极电势与通过电解池的电流之间的关系来获得分析结果。伏安法不仅可以用于测量电阻,还可以用于电化学分析。在电化学分析中,当通以随时间变化的电位时,溶液中的待测物在特征电位(characteristic potential, E1/2)下,会因在电极表面产生氧化或还原反应而产生电流。此特征电位与待测物可发生的电化学反应有关,而电流大小则与待测物的浓度有关,因此伏安法可以同时达到定性和定量的目的。

实验原理

欧姆定理或由,得

电阻等于电压除以电流

R为导体的电阻(单位欧姆Ω)

U为导体两端的电压(单位伏特V)

I为通过导体的电流(单位安培A)

定义

伏安法(又称伏特测量法、安培测量法)是一种较为普遍的测量电阻的方法,通过利用:来测出电阻值。因为是用电压除以电流,所以叫伏安法。

应用

电压表并联来测量电阻两端的电压,用电流表串联来测量电阻通过的电流。但由于电表的内阻往往对测量结果有影响,所以这种方法常带来明显的系统误差。

有两种接法:外接法和内接法。所谓外接内接,即为电流表接在电压表的外面或里面。

这样,接在外面,测得的是电压表和电阻并联的电流,而电压值是准确的,根据欧姆定律并联时的电流分配与电阻成反比,这种接法适合于测量阻值较小的电阻;接在里面,电流表准确,但电压表测量得到的是电流表和电阻共同的电压,根据欧姆定律,串联时的电压分配与电阻成正比,这种接法适合于测量阻值较大的电阻。

另外,人们为了消除电压表电流表的影响,还有各种伏安法测电阻的补偿电路,但都需要用到电流计,且电路十分繁琐。

伏安法测电阻虽然精度不很高,但所用的测量仪器比较简单,而且使用也方便。是最基本的测电阻的方法,测电阻的方法还有替代法、惠斯通电桥法等多种。

1)保护电路

2)调节被测电阻两端的电压与电路中的电流,从而改变电路电压,多次实验使实验更准确。(但一般忽略灯泡电阻的变化,学习中不要求)

3)改变电路中的总电阻,相当于增加了电路中导线的长度,起到分压的作用

电路示例

电路图:

闭合开关S、分别计下电流表A和电压表的示数U。

可得:

如图,可得

参考资料