Для практических сравнений, не требующих большой точности, можно довольствоваться так называемыми нормальными элементами, к каковым, например, принадлежат:
1. Элемент Латимер-Кларк. Электровозбудительная сила этого элемента при температуре 15 С равна 1.434 вольта; при иных температурах (t) электровозбудительная сила его может быть вычислена по формуле
E=1.434 - 0.01 (t - 15).
2. Элемент системы Вестон имеет электровозбудительную силу в 1.028 вольта при 15 С.
3. Для более грубых сравнений пользуются второстепенными нормальными элементами, т.е. такими, которые предварительно сравниваются с одним из выше описанных нормальных элементов.
К числу таковых элементов можно причислить, например, элемент Даниеля равна 1.15, то электровозбудительная сила его достигает 1.103 вольта при температуре 15 С, которая, впрочем, имеет очень незначительное влияние на величину электровозбудительной силы. Однакоже степень концентрации растворов в элементе Даниеля сильно отражается на электровозбудительной силе, что, конечно, делает этот элемент не вполне точным эталоном.
Остальные приборы известны по предыдущим работам.
Схема соединения.
Все приборы, т.е. элемент, исследуемый гальванометр, магазин сопротивления и ключ, собираются в последовательную цепь.
Ход исследования.
Собрав приборы по упомянутой схеме, задаются на магазин каким-нибудь большим сопротивлением R (чем больше, тем лучше) и замыкают ключ. Через гальванометр при этом пойдет некоторая сила тока i , которая отклонит стрелку его на a делений.
Пусть g будет обозначать сопротивление обмоток испытуемого гальванометра (помечено на приборе), r - сопротивление элемента и, наконец, e - его электровозбудительную силу. Тогда по закону Ома можно написать, что
i = e : (r + g + R)
Но так как стрелка гальванометра отклонилась на a делений шкалы и если через k назвать искомую постоянную гальванометра, то сила тока i может быть выражена также и так:
i = a : k
Следовательно, можно написать
e : (r + g + R) = a : k
так как две величины, равные порознь третьей, равны между собой.
Отсюда искомое
k = a (r + g + R) : e
Все сопротивления (r, g, R) должны быть выражены в мегомах (миллионах омов), для того, чтобы сила тока получилась в микроамперах (миллионных частях ампера).
Сопротивлением элемента и часто даже сопротивлением гальванометра при вычислении k можно пренебречь, если, конечно, R будет очень большой величиной (по сравнению с другими). Тогда выражение для k получит вид
k = aR : e
|