离子膜电解槽槽的内阻

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-03 03:10 标签： 离子膜电解槽
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（12分）．如图所示，A为电解槽，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻rA＝2 Ω，当S1闭合、S2断开时，电流表的示数为6 A; 当S2闭合、S1断开时，电流表的示数为4 A，求:（1）电炉子的电阻及发热功率各多大？（2）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？
题型：计算题难度：中档来源：不详
（1）2 Ω, 72 W&& (2)16W试题分析：（1）电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律I1＝&&&&&&&（1分）．得&& R＝＝2 Ω，&&&&&&&&（2分）其发热功率为: PR＝UI1＝12×6 W＝72 W&&&&&&（2分）（2）电解槽为非纯电阻元件，&&&&&（3分）&&&&&（2分）&&（2分）
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据魔方格专家权威分析，试题“（12分）．如图所示，A为电解槽，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽..”主要考查你对&&焦耳定律，电热，电功&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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焦耳定律，电热电功
电热（焦耳定律）：
1、定义：电流通过电阻为R的导体时，t时间内导体上产生的热量，即电热2、公式：Q=I2Rt3、单位：J，4、物理意义：电流通过导体时所产生的电热5、适用条件：任何电路6、能量转化情况：有多少电能转化为热能电功和电热的关系： ①纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能，电功和电热是相等的，所以有W=Q，UIt=I2Rt，U=IR（欧姆定律成立），； ②非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能，另一部分转化为其他形式的能。所以有W&Q，UIt&I2Rt，U&IR（欧姆定律不成立）。 电功、电热的计算方法:
对任何电路，电流做功均为电流产生的热量均为。在纯电阻电路中，电功全部转化为电热，能量转化示意图表示为：。则有，故在计算电功或电热时，可根据题目中的条件，灵活选用以上公式分析计算。若电流通过非纯电阻电路(如电动机、电解槽等) 时，能量转化的示意图表示为：&1)在非纯电阻电路中，如含有电动机的电路中电能转化为内能和机械能，即；在含有电解槽的电路中电能转化为内能和化学能，即。在这种情况下，电功只能用计算，电热只能用计算。 (2)含有直流电动机的电路不能简单地理解成它一定是一个非纯电阻电路，要从纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化上加以区分。直流电动机两端加上电压以后，若电动机转动，则有电能转化为机械能，此时的电路为非纯电阻电路，部分电路的欧姆定律不再适用。若电动机不转，则没有电能转化为机械能，此时损失的电能全部转化为内能，这时的电路是纯电阻电路。因此，分析电路问题时，要重视从能量的角度出发，这样会使思路清晰，解题变顺利。 (3)纯电阻电路中，即；非纯电阻电路中，即。纯电阻电路与非纯电阻电路：
电功：1、定义：所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功，简称电功。2、公式： W=Ult 3、单位：焦(J)，；千瓦时，，4、物理意义：电流所做的功，即电场力推动自由电荷定向移动 所做的功。5、适用条件： 任何电路6、能量转化情况：消耗多少电能就有多少电能转化为其他形式的能量。
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不好意思,高二差生一枚,电解槽的内阻是不是不能直接当电阻使用?比如说电解槽的内阻是0.5Ω,那能不能把它当做0.5Ω的纯电阻使用?还有,闭合并联电路的分流原理是不是只适用于纯电阻用电器?
ksVB42IW59
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不能,因为电解槽工作时,会电离出各种阴阳离子,这时电解槽内的导电性也跟着变化（电阻变了）,.第二个问题,这个分流原理适用一切电阻!根据你的疑问概括下：只不过这个电阻一直在变化,你才有疑问,如果画一条曲线（随时间变化曲线）,这个电流随电压是一条曲线,但是在曲线上的任何一点都是可以符合定律的可以计算当时（瞬间点）的瞬间电阻（整个槽液）,但愿能帮到你理解
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& &&&& &&&& & &&& &&&&&&&& &&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&宝鸡市合力万达科技发展有限公司是一家科工贸型企业，致力于新技术、新材料、新产品的研发、应用及生产、销售工作。公司现有职工十余人，其中中级技术人员5人，高级技术人员3人，具有较强的科研开发能力。&公司目前拥有敷钛板及功能水（离子水）生成器的核心部件-电解槽两大系列专利产品。其中以镀锌板为基材的专利产品敷钛板已经完成了中试工作，并已投入市场，实现了批量销售。公司开发的功能水(离子水)电解槽已形成系列产品，可为各功能水（离子水）机及其相关行业的生产企业提供产品配套，特别生产了适合内陆水质的高性能电解槽以满足销往内陆地区功能水机企业的需求。并能按用户要求进行行业对口设计。公司还可为用户提供阳极极板，应用于功能水电解、海水淡化，污水处理等。性能可靠，质价均优。&宝鸡合力万达科技发展有限公司将以全新的面貌、更优的质量、良好的服务为己任，秉承用户至上、品质至上的公司宗旨，力求改善和提高社会生活，以期有助于人们健康文化的发展。 电解槽如何选用 一，电解槽的设计理论基础 &&&&&根据“法拉第定律”，电解时在电极上产生的物质的质量与通过电解池的电量成正比。尽可能的提高单位面积的电流强度，以增加其电解度。增加电极上产生物质的质量。单位体积的水产生的物质（H2、O2）越多，则水的酸碱度范围越宽。电解槽的适应性也越强。 &&&&&关于水的负电位，可以分为两部分去分析，一是电解水时所产生的的OH-离子所带的负电位（相对稳定）；二是电解水时产生的“电容效应”使水带过饱和电子所带负电位（不稳定）。负电位和正对面积、间距及介质特性决定，与它是否带电，带电量多少极板电势差的大小无关。水的电位完全决定于电荷的密度，电荷的密度越大，电场线的分布越窄，场强越大，也就是电势越强，酸碱水的电势差也越大。 二，电极的寿命是影响电解槽寿命的主要因素 &&从电解槽的电极测试结果来看，在一定介质下电解槽电极寿命和面积成正比，和电流强度成反比。 三，电解槽容量和电极面积的关系： （1）电解水机的主要心脏电解槽其电解容量与相对电极面积成正比，电解水机想制造出优质的电解水及足够的出水量，一般小型水机多属软水设备之机器，适应硬水水质的条件是绝对不够的，根据实验显示电解槽总电极面积400平方公分，在使用约6个月後即出现电位迅速递减现象，总电极面积400～600平方公分之间，约8个月後也出现电位递减现象，总电极面积600平方公分以上，可以得到比较稳定的氧化还原电位，实验并发现若总电极面积400平方公分以下之迷你型电解槽，在使用达不到6个月即产生劣化。 （2)&水的硬度及电极容量与电解槽使用寿命是有相关性的，电解水是根据「法拉第电解定律」进行电解。如果水的硬度太高，电极面积又不足，当「电气分解」时，水中的钙或镁等阳离子会聚集在阴极板表面形成镀膜，因而产生障壁，因此持续进行电解时，钙与镁等离子仍会不断附著於阴极板表面，如果一直放任不管，就会造成电解槽内阻无限上升，使得电流密度及效率下降以致不能电解，此一现象如上述在一般小型电解槽会迅速发生。所以现有的电解水机均有各式的逆洗方式，也就是要将阴极板洗净，但由於现有多数水机设计会因市场竞争而倾向於小型化以降低成本，并著重於外观造型取胜，也因而牺牲电解容量造成电极面积不足，就因电极容量不足（相对电解槽内残存的水量也越来越少）当然不可能完全充分洗净电解槽，而严重影响电极寿命，因此除了定期清洗外，具足够的电解槽容量及电极面积，以因应硬水水质才是根本解决之道。 （3）理想电解水机的设计，一定要考虑到「水的硬度」问题，除了从电解板材质、电解槽结构与相对电极面积考量设计外，其周边设备也很重要，总电极面积最少必须达700平方公分，才能达到电解水机的实用化，而不再是以「小而美」来吸引消费者。 四，合适的电解电源，是输出性能稳定性的保证 &&&&&&线性直流电源会使电极产生“极化效应”而逐渐老化，大大影响电解槽的性能，降低使用寿命。一般选用脉冲直流电源。理想的电源特性是：9/10线形直流输出，1/10加一个2.5倍的脉冲信号。这样何以最大限度的降低“极化效应”的发生，从而保证电解槽输出性能稳定，电极如新，电解槽使用寿命比使用普通电源大大提高。 五,选用合适的隔膜 &&&&&&隔膜的选用也影响电解槽的性能.较好的隔膜是双向离子交换膜,既可以水中的阴离子和阳离子充分分离,祛除饮水中的有害离子,如Cl-,SO42-等;其次是合适的微孔膜,也可以达到双向离子膜的功效,但电性能要受到影响,直接影响ORP数值以及PH值;单向离子膜(阳膜)不影响电性能,但由于其不能祛除有害阴离子,可作为洗涤电解槽的配置,不适用于饮水. &&&&总之，电解槽的选型除了考虑电解的酸碱PH外，最主要的是要考虑到电解面积以及输出电性能（相同水介质、相同的电压下，输出电流越高，其电性能越好）；膜的选用;当然，合适电源的选用也非常重要。 & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&合力万达技术部 & &&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&& &&& && &&&& &&&&
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