伏安法

电化学式的分析方法之一

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

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