Дослідження вольт-амперних характеристик систем “розчин купрум(ІІ) сульфату та мідні/графітові електроди”

джерело струму

резисторна 50 Ом

з’єднувальні провідники

мультиметри(2 шт.)

● чиста вода● мідний купорос● графітові електроди● комп’ютер або лептоп● локальна Wi-Fi мережа

● для одних систем типу “розчин електроліту + електроди” закон Ома виконується, а для інших ні.

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.
2. Складаємо електричне коло за схемою:

3. Вмикаємо блок живлення, переконуємося, що він працює у режимі постійного струму. Приєднуємо комп’ютер до його web-інтерфейсу (детальніше про приєднання блока живлення до комп’ютера див. інструкцію та дослід "Підключення блока живлення та мультиметра до мережі та комп’ютера"), переходимо на вкладку побудови вольт-амперної характеристики досліджуваного приладу (у нашому випадку резистора). Встановлюємо дослідний діапазон з 0 до 5 В. Вмикаємо мультиметри.4. Тепер у web-інтерфейсі блока живлення запускаємо дослідження. Звертаємо увагу на виміри мультиметрів, які показують, як зі збільшенням напруги на джерелі живлення прямо пропорційно збільшується сила струму у колі, а також різниця потенціалів на контактах резистора.5. По завершенню дослідження переконуємося, що отриманий графік має лінійний вигляд, оскільки для резистора закон Ома виконується.6. Тепер замінимо у нашому колі резистор на електрохімічну комірку з розчином купрум(ІІ) сульфату та мідними електродами. Не оновлюючи вікно web-інтерфейсу блока живлення запускаємо нове дослідження.7. Переконуємося, що цей графік також має яскраво виражений лінійний вигляд. Це вказує на те, що у системі “розчин купрум(ІІ) сульфату та мідні електроди” при малих значеннях напруги та сили струму, закон Ома виконується.8. Нарешті замінюємо в електрохімічній комірці мідні електроди на графітові та у вікні web-інтерфейсу блока живлення запускаємо нове дослідження.9. Звертаємо увагу, що після припинення досліду в електрохімічній комірці зберігається певна різниця потенціалів між електродами у межах 200—400 мілівольтів, яка поступово знижується. Тобто наша система перетворилась на акумулятор (гальванічний елемент).10. Порівнюючи три графіки: для резистора, для системи “розчин купрум(ІІ) сульфату та мідні електроди” і системи “розчин купрум(ІІ) сульфату та графітові електроди” звертаємо увагу, що останній графік має виражений нелінійний вигляд. А це вказує на те, що для системи “розчин купрум(ІІ) сульфату та графітові електроди” при невеликих значеннях напруги та сили струму закон Ома не виконується:

Під час виконання досліду ми переконались, що для системи “розчин купрум(ІІ) сульфату та мідні електроди” при невеликих силі струму та напрузі закон Ома виконується, а для системи “розчин купрум(ІІ) сульфату та графітові електроди” — ні.