stringtranslate.com

Уэстонская ячейка

Гравюра на дереве H-образной ячейки в корпусе с электрическими клеммами вверху.
Рисунок из патента США 494827 Эдварда Уэстона, изображающий стандартную ячейку.
Уэстонская ячейка
Стандартная ячейка, извлеченная из корпуса. Сделано в СССР

Ячейка Вестона или стандартная ячейка Вестона представляет собой влажную химическую ячейку , которая вырабатывает высокостабильное напряжение, подходящее в качестве лабораторного стандарта для калибровки вольтметров . 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

Анод представляет собой амальгаму кадмия с ртутью с катодом из чистой ртути , поверх 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+ (aq) + 2e
Катодная реакция
(Hg + ) 2 ТАК2−
4
(s) + 2e → 2Hg(l) + SO2−
4
(вода)

Эталонные элементы должны быть установлены таким образом, чтобы из них не проходил ток.

Характеристики

Первоначальная конструкция представляла собой элемент из насыщенного кадмия, производящий1,018 638  В и имел то преимущество, что имел более низкий температурный коэффициент , чем ранее использовавшаяся ячейка Кларка . [1]

Одним из больших преимуществ нормального элемента Уэстона является небольшое изменение электродвижущей силы с изменением температуры. При любой температуре t между0 °С и40 °С ,

Э т /В = Е 20 /В −0,000 0406 ( т /°С − 20) −0,000 000 95 ( т /°С − 20) 2 +0,000 000 01 ( т /°С - 20) 3 .

Эта температурная формула была принята Лондонской конференцией 1908 г. [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.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Роберт Б. Нортроп. Введение в приборы и измерения. 2-е изд. CRC Press, 2005 ISBN  0-8493-3773-9 , стр. 14.
  2. ^ «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

Внешние ссылки