電位電壓的測定實驗報告范文三篇
篇一:電極電位的測量實驗報告
一. 實驗目的
1. 理解電極電位的意義及主要影響因素
2. 熟悉甘汞參比電極的性能以及工作原理
3. 知道電化學工作站與計算機的搭配使用方法
二. 實驗原理
電極和溶液界面雙電層的電位稱為絕對電極電位,它直接反應了電極過程的熱力學和動力學特征,但絕對電極電位是無法測量的。在實際研究中,測量電極電位組成的原電池的電動勢,而測量電極電位所用的參考對象的電極稱為參考電極,如標準氫電極、甘汞電極、銀-氯化銀電極等,該電池的電動勢為:
E=φ待測-φ參比
上述電池電動勢可以使用高阻抗的電壓表或電位差計來計量
在該實驗中,采用甘汞電極為研究電極,鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀為測量電極。在1mol的KCl支持電解質下,分別用10mM摩爾比1:1和1:2的鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液在常溫(27℃)以及45℃下測量,收集數據,可得到相同溫度不同濃度的兩條開路電位隨時間變化曲線、相同濃度不同溫度的兩條開路電位隨時間變化曲線。可以用電極電勢的能斯特方程討論溫度對于電極電勢的影響
三. 實驗器材
電化學工作站;電解池;甘汞電極;玻碳電極;水浴鍋
鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液(摩爾比1:1和1:2)(支持電解質為1M KCl);
砂紙;去離子水
四. 實驗步驟
1. 在玻碳電極上蘸一些去離子水,然后輕輕在細砂紙上打磨至光亮,最后再用去離子水沖洗。電化學工作站的電極也用砂紙輕輕打磨
2. 在電解池中加入鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液至其1/2體積,將玻碳電極和甘汞電極插入電解池中并固定好,將兩電極與電化學工作站連接好,綠色頭的電極連接工作電極,白色頭的電極連接參比電極。
3. 點開電化學工作站控制軟件,點擊 setup—技術(technique)—開路電壓—時間,設置記錄時間為5min,記錄數據時間間隔為0.1s,開始進行數據記錄,完成后以txt形式保存實驗結果。
4. 將電解池放入45度水浴鍋中,再重復一次步驟2和步驟3。
5. 將電解液換成鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液(1:2)后重復一次步驟2至4 6. 實驗結束后清洗電極和電解池,關好儀器設備,打掃衛生。
五. 實驗數據處理及分析
1. 在同一個圖中作出相同溫度不同濃度的兩條開路電位隨時間變化曲線
1) 常溫(25℃),鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液(摩爾比1:1和1:2)條件下:
2) 45℃,10mM鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液(摩爾比1:1和1:2)條件下
2.在同一圖中作出相同濃度不同溫度測量的兩條開路電位隨時間變化曲線;
1)10mM鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液摩爾比1:1,常溫(25℃):45℃條件下:
2) 10mM鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液摩爾比1:2,常溫(25℃),45℃條件下: 3.應用能斯特方程討論溫度和濃度對開路電位的影響。
分析:在常溫下,開路電壓隨著鐵氰、化鉀:亞鐵氰、化鉀的比例的的增加而降低。 上述電極反應的能斯特方程為:E=EΘ+ RT/F *ln (Fe3+/Fe2+)
Fe3+:Fe2+的比例由1:1變為1:2,而其他條件保持不變,故電極電勢下降,此時EFe(CN)6]3:Fe(CN)6]4=1:2 < EFe(CN)6]3:Fe(CN)6]4=1:1。
分析:在鐵氰、化鉀和亞鐵氰、化鉀的比例為1:1和1:2的情況下,常溫的開路電壓都比高溫的開路電壓要高。因為隨著溫度的升高,電極電勢降低。在相同濃度時,
0ln(a[Fe(CN)6]3-/a[Fe(CN)6]4-)由于活度比是負值,所以T越小, 減去的值越
小.此處的開路電壓是Fe3+/Fe2+電極與飽和甘汞電極電極電勢的差值。
六,討論與思考:
1.實驗過程,玻碳電極可能吸附有上次實驗的雜質等,需用砂紙進行打磨。
2.影響電極電位的原因有電極本身的性質、溫度,濃度,PH等。
3.甘汞電極要及時補充飽和KCL
4.接線不得反接,綠色頭的電極連接工作電極,白色頭的電極連接參比電極。
篇二:電路實驗報告
目錄
實驗一 電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制
實驗二 基爾霍夫定律的驗證
實驗三 線性電路疊加性和齊次性的研究
實驗四 受控源研究
實驗六 交流串聯電路的研究
實驗八 三相電路電壓、電流的測量
實驗九 三相電路功率的`測量
實驗一 電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制
一.實驗目的
1.學會測量電路中各點電位和電壓方法。理解電位的相對性和電壓的絕對性; 2.學會電路電位圖的測量、繪制方法;
3.掌握使用直流穩壓電源、直流電壓表的使用方法。
二.原理說明
在一個確定的閉合電路中,各點電位的大小視所選的電位參考點的不同而異,但任意兩點之間的電壓(即兩點之間的電位差)則是不變的,這一性質稱為電位的相對性和電壓的絕對性。據此性質,我們可用一只電壓表來測量出電路中各點的電位及任意兩點間的電壓。
若以電路中的電位值作縱坐標,電路中各點位置(電阻或電源)作橫坐標,將測量到的各點電位在該平面中標出,并把標出點按順序用直線條相連接,就可得到電路的電位圖,每一段直線段即表示該兩點電位的變化情況。而且,任意兩點的電位變化,即為該兩點之間的電壓。
在電路中,電位參考點可任意選定,對于不同的參考點,所繪出的電位圖形是不同,但其各點電位變化的規律卻是一樣的。
三.實驗設備
1.直流數字電壓表、直流數字毫安表
2.恒壓源(EEL-I、II、III、IV均含在主控制屏上,可能有兩種配置(1)+6V(+5V),+12 V,0~30V可調或(2)雙路0~30V可調。)
3.EEL-30組件(含實驗電路)或EEL-53組件
四.實驗內容
實驗電路如圖1-1所示,圖中的電源US1用恒壓源中的+6V(+5V)輸出端,US2用0~+30V可調電源輸出端,并將輸出電壓調到+12V。
1.測量電路中各點電位
以圖1-1中的A點作為電位參考點,分別測量B、C、D、E、F各點的電位。
用電壓表的黑筆端插入A點,紅筆端分別插入B、C、D、E、F各點進行測量,數據記入表1-1中。 以D點作為電位參考點,重復上述步驟,測得數據記入表1-1中。
圖 1-1
2.電路中相鄰兩點之間的電壓值
在圖1-1中,測量電壓UAB:將電壓表的紅筆端插入A點,黑筆端插入B點,讀電壓表讀數,記入表1-1中。按同樣方法測量UBC、UCD、UDE、UEF、及UFA,測量數據記入表1-1中。
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