Уэстонская ячейка
Ячейка Вестона или стандартная ячейка Вестона представляет собой влажную химическую ячейку , которая вырабатывает высокостабильное напряжение, в качестве лабораторного стандарта для калибровки вольтметров подходящее . Изобретенный Эдвардом Уэстоном в 1893 году, он был принят в качестве международного стандарта ЭДС с 1911 года, пока не был заменен стандартом напряжения Джозефсона в 1990 году.
Химия
[ редактировать ]Анод амальгаму представляет собой кадмия с ртутью с чистой ртути, поверх катодом из которого нанесена паста из сернокислой ртути и ртути. Электролит — насыщенный раствор сульфата кадмия , деполяризатор — паста сернокислой ртути .
Как показано на иллюстрации, ячейка помещена в стеклянный сосуд Н-образной формы с амальгамой кадмия в одной ножке и чистой ртутью в другой. Электрические соединения с амальгамой кадмия и ртутью осуществляются платиновыми проводами, вплавленными в нижние концы ножек.
- Анодная реакция
- Cd(s) → Cd 2+ (вод) + 2е −
- Катодная реакция
- (Hg + ) 2 ТАК 2−
4 (с)+2е − → 2Hg(л) + SO 2−
4 (водный)
Эталонные элементы должны быть установлены таким образом, чтобы из них не проходил ток.
Характеристики
[ редактировать ]Первоначальная конструкция представляла собой элемент из насыщенного кадмия, производивший опорное напряжение 1,018 638 В, и имел то преимущество, что имел более низкий температурный коэффициент, чем ранее использовавшийся элемент Кларка . [1]
Одним из больших преимуществ нормального элемента Уэстона является небольшое изменение электродвижущей силы с изменением температуры. При любой температуре t от 0 °C до 40 °C ,
- E t /V = E 20 /V - 0,000 0406 ( t /°C - 20) - 0,000 000 95 ( t /°C - 20) 2 + 0,000 000 01 ( t /°C − 20) 3 .
Эта температурная формула была принята на Лондонской конференции 1908 года. [2]
Температурный коэффициент можно снизить, перейдя на ненасыщенную конструкцию, преобладающую на сегодняшний день. Однако выходная мощность ненасыщенного элемента снижается примерно на 80 микровольт в год, что компенсируется периодической калибровкой по насыщенному элементу.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Роберт Б. Нортроп. Введение в приборы и измерения. 2-е изд. CRC Press, 2005 г. ISBN 0-8493-3773-9 стр. 14
- ^ «Электрические единицы и стандарты» . Циркуляр Национального бюро стандартов . 1916 (58). Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США: 39. 25 сентября 1916 г. Проверено 12 июля 2016 г.
Литература
[ редактировать ]- «Практическое электричество» У. Э. Айртона и Т. Мэзера, опубликованное Cassell and Company, Лондон, 1911, стр. 198–203.
- Патент США 494827 « Вольтов элемент ».
- Стандартные элементы, их конструкция, обслуживание и характеристики Уолтера Дж. Хамера, Монография 84 Национального бюро стандартов, 15 января 1965 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Стандартные ячейки для определения ЭДС. Архивировано 7 августа 2011 г. в Wayback Machine.
- Аккумуляторы специального назначения
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
