2010-04-08 1 ELEKTROCHEMIA ELEKTROCHEMIA PRĄD STAŁY I

2010-04-08
ELEKTROCHEMIA
Wykład II
marzec 2010
ELEKTROCHEMIA
Wykład II (g. 3 i 4)
tematyka
- zmienność prądu elektrycznego
(prąd stały i przemienny)
- Impedancja – co to takiego
- Granica faz metal roztwór – podsumowanie
- dlaczego przewodność elektrolitów mierzymy
prądem przemiennym
PRĄD STAŁY I ZMIENNY
Prąd tętniący
czas
natężenie
natężenie
Prąd stały
Prąd zmienny nieokresowy
czas
natężenie
natężenie
Prąd przemienny
czas
czas
1
2010-04-08
IMPEDANCJA
jest to wielkość zespolona opisująca zawadę jaką dany układa stawia przepływającemu
przezeń prądowi zmiennemu
Z = Z '+ j ⋅ Z "
Z” – jest to składowa urojona
impedancji – opisuje ona wpływ
elementów nieomowych jak
kondensatory i cewki na
impedancję całkowitą.
Z”
j = −1
|Z|
φ
Z’
Z’ – jest to składowa rzeczywista
impedancji – w przypadku opornika
idealnego równa jest oporowi
stałoprądowemu R tego opornika
i [A]
sygnał wyjściowy
U [V]
czas
sygnał wejściowy
i [A]
czas
U [V]
czas
i [A]
φ
U [V]
czas
Obwód zastępczy
dla ogniwa elektrochemicznego
PWE
roztwór
metal
PWE
metal
metal
U [V]
i [A]
φ przesunięcie fazowe
roztwór
metal
PWE
2
2010-04-08
Elementy obwodu elektrycznego
Element oporowy czyli rezystor
prąd stały
R=
prąd zmienny
U
I
Z=
idealny rezystor omowy
Z=R
∆U
∆I
Z im = 0
Elementy obwodu elektrycznego
Element pojemnościowy czyli kondensator
prąd stały
R=∞
prąd zmienny
C=
Q
U
Z=
1
jωC
Z ' =| Z | ⋅ cos φ
Z " =| Z | ⋅ sin φ
3
2010-04-08
Metody pomiaru przewodnictwa
Dlaczego prąd zmienny a nie stały
W przypadku przyłożenia prądu stałego
na granicy faz elektroda-roztwór
napotyka on opór nieomowy, który
uniemożliwia pomiar oporu elektrolitu
W przypadku prądu zmiennego o dużej
częstotliwości na granicy faz elektrodaroztwór układ nie nadąża z
odbudowywaniem podwójnej warstwy
elektrycznej po zamianie polaryzacji
elektrod i związany z nią duży opór
nieohmowy znika
ciąg dalszy – wykład II b
4