Используемое оборудование

Учитывая, что величина температурного коэффициента ЭДС имеет порядок 10^–4 В/К, ЭДС необходимо измерять с точностью, по меньшей мере, до сотых долей милливольта. Поэтому в данной работе используется потенциометр Р 345, позволяющий проводить такие измерения².

Кроме того, электрохимическая цепь должна быть обратимой и не содержать диффузионного потенциала, поэтому она должна быть цепью без переноса. Конструкционно она оформлена в виде Н-образного стеклянного сосуда, в вертикальных частях которого находятся электроды. Сосуд заполнен раствором, общим для обоих электродов, и плотно закрыт.

Электрохимическая цепь помещается в водяной термостат, в котором поддерживается необходимая постоянная температура. Датчиком температуры воды в термостате служит контактный термометр, имеющий две шкалы. Одна из них – обычная, на которой закреплён капилляр со столбиком ртути. В капилляре перемещается подвижный контакт в виде тонкой проволоки. Перемещение контакта осуществляется вращением головки с магнитом, надетой на верхний конец термометра. Вращающий момент передаётся стержню с винтовой нарезкой, который помещается на второй, верхней, шкале. При вращении стержня по нему перемещается указатель устанавливаемой температуры, к которому прикреплён подвижный контакт. Стержень и ртуть в капилляре соединены с клеммами под вращающейся головкой, которые подключаются к электронному блоку. Последний включает электрический нагреватель, если температура воды ниже требуемой, и отключает его при достижении требуемой температуры. Мощность нагревателя можно изменять регулятором на электронном блоке.

На электронном блоке находятся выключатель питания термостата и насоса с мешалкой. Установившееся значение температуры измеряется с помощью второго термометра с точностью 0,1 С.

Если в термостате уровень воды ниже нормы, включать термостат ЗАПРЕЩЕНО.

П

Рис.1.4

отенциометр Р 345 (см. рис. 1.4, на котором изображена панель прибора с клеммами и органами управления, необходимыми для выполнения данной работы) имеет две пары клемм Х₁ и Х₂, к которым можно подключить два гальванических элемента с неизвестными величинами ЭДС. Особенностью потенциометра является многоступенчатая регулировка чувствительности, позволяющая избежать прохождения тока большой величины через гальванические элементы, ЭДС которых в данный момент компенсируется. Чувствительность изменяется переключателем 3, нахождение которого в положении «1» соответствует минимальной чувствительности, а по мере переключения на другие положения она увеличивается.

Регулировку рабочих током и компенсацию ЭДС всегда следует начинать при установке переключателя 3 в положение 1.

Точное значение ЭДС нормального элемента E_N, являющегося источником эталонной ЭДС при установке рабочих токов потенциометра, устанавливается с помощью переключателей 5.

Схема потенциометра Р 345 построена так, что каждые 2 – 3 десятичных разряда величины ЭДС компенсируются на отдельных группах декад, через которые проходят рабочие токи I_A , I_B , I_C . Эти токи обеспечиваются блоком питания – стабилизатором П 36-1, вырабатывающим три постоянных напряжения, а величины рабочих токов устанавливаются соответствующими группами регуляторов на правой части панели потенциометра.

Переключателем 2 выбирается необходимый режим работы потенциометра: установка величины одного из рабочих токов либо измерение ЭДС элементов Х₁ или Х₂. Однако соответствующий элемент будет включён в измерительную цепь лишь при нажатой кнопке 1 «Измерение», которую можно зафиксировать в утопленном состоянии, повернув её. Аналогично с помощью кнопки 4 «Г» к потенциометру подключается внешний гальванометр М91/А, у которого вместо стрелки на оси закреплено маленькое зеркало, отбрасывающее на шкалу световой зайчик со штрихом, выполняющим роль стрелки. Такая конструкция увеличивает чувствительность гальванометра до 1,510^–8 А/деление.