23.4: Електричний потенціал
- Page ID
- 19248
Вольтметр не вимірює вольт безпосередньо; він вимірює потік електричного струму. Однак струм і напруга можуть бути безпосередньо пов'язані один з одним. Перші лічильники називалися гальванометрами, і вони використовували основні закони електрики для визначення напруги. З ними було важко і важко працювати, але роботу зробили. Перші мультиметри були розроблені в 1920-х роках, але справжньої портативності довелося чекати, поки друковані схеми і транзистори замінять громіздкі дроти і вакуумні трубки.
Електричний потенціал
Електричний потенціал - це вимір здатності вольтаїчної осередку виробляти електричний струм. Електричний потенціал зазвичай вимірюється в вольтах\(\left( \text{V} \right)\). Напруга, яка виробляється заданою вольтаїчною коміркою, - це різниця електричних потенціалів між двома напівклітинами. Виміряти електричний потенціал ізольованої напівкомірки неможливо. Наприклад, якби була побудована лише напівкомірка цинку, повна окислювально-відновна реакція не могла відбутися, і тому електричний потенціал не можна було виміряти. Тільки тоді, коли інша половина комірки поєднується з цинковою напівкоміркою, можна виміряти різницю електричних потенціалів - або напругу.
Електричний потенціал комірки є результатом конкуренції за електрони. У вольтаїчній комірці цинк-мідь саме іони міді (II) будуть відновлені до мідного металу. Це тому, що\(\ce{Cu^{2+}}\) іони мають більшу привабливість для електронів, ніж\(\ce{Zn^{2+}}\) іони в іншій половині клітини. Замість цього метал цинку окислюється. Потенціал відновлення є мірою тенденції даної напівреакції відбуватися як зменшення електрохімічної клітини. У даній вольтаїчній комірці напівклітина, яка має більший потенціал відновлення, є тією, в якій відбудеться зменшення. У напівклітині з меншим відновним потенціалом відбудеться окислення. Потенціал клітини\(\left( E_\text{cell} \right)\) - це різниця потенціалу відновлення між двома напівклітинами в електрохімічній клітині.
Резюме
- Електричний потенціал - це вимір здатності вольтаїчної осередку виробляти електричний струм.
- Потенціал відновлення є мірою тенденції даної напівреакції відбуватися як зменшення електрохімічної клітини.
- Потенціал клітини\(\left( E_\text{cell} \right)\) - це різниця потенціалу відновлення між двома напівклітинами в електрохімічній клітині.