Гальваностат

Гальваностат кулонометрическом (также известный как амперостат ) — контрольно - измерительное способное поддерживать постоянный ток через электролизер при устройство , титровании , не учитывая изменения самой нагрузки.

Его главной особенностью является почти « бесконечное » (т.е. чрезвычайно высокое по отношению к обычным нагрузкам) внутреннее сопротивление .

Обозначение « гальваностат » используется главным образом в электрохимии : это устройство отличается от обычных источников постоянного тока способностью подавать и измерять широкий диапазон токов (от пикоампер до ампер ) обеих полярностей .

Гальваностат реагирует на изменения сопротивления элемента , изменяя его выходной потенциал: как закон Ома показывает ,

{R}={U \over I}

переменное сопротивление системы и контролируемое напряжение , прямо пропорциональны т.е.

U_{c}={R_{v}\times I_{o}}

где

$I_{o}$ это электрический ток, который поддерживается постоянным
$U_{c}$ — выходное управляющее напряжение амперостата
$R_{v}$ – электрическое сопротивление, которое меняется;

таким образом, увеличение сопротивления нагрузки подразумевает увеличение напряжения, которое амперостат подает на нагрузку.

Техническая реализация

Более простой гальваностат состоит из источника высокого напряжения, создающего постоянное напряжение. $U$ с резистором $R_{x}$ соединены последовательно: чтобы обеспечить почти постоянный ток через нагрузку, этот резистор должен быть намного выше, чем нагрузочный резистор. $R_{load}$ . По сути, нынешний $I$ через нагрузку определяется выражением

I={\frac {U}{R_{x}+R_{load}}}

и если $R_{x}$ >> $R_{load}$ , электрический ток $I$ приблизительно определяется $R_{x}$ следующее

I\cong {\frac {U}{R_{x}}}

Эта простая реализация требует довольно высокого напряжения (~ 100 В) для поддержания постоянного тока нагрузки с достаточной аппроксимацией для всех практических целей. более сложные варианты гальваностатов, использующие электронные усилители с обратной связью Поэтому разработаны и выпускаются и меньшими напряжениями. Эти приборы способны подавать постоянный ток в диапазоне от нескольких пикоампер (пА) до нескольких ампер (А); В типичной конструкции для использования в нижнем диапазоне токов питания используются операционные усилители .

Пример применения

Методы гальваностатического осаждения можно использовать в некоторых случаях осаждения тонких пленок, когда нет необходимости контролировать морфологию тонкой пленки. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Внешние ссылки

Пьер Р. Роберж (веб-мастер) « Гальваностат », Электрохимический словарь коррозии-doctors.org .