Влияние - емкостный ток
Cтраница 2
Таким образом, если длина линии не превышает К / 4, то, как следует из рис. 18 - 10, напряжение монотонно возрастает по направлению к концу линии ( ср. Это повышение напряжения в конце линии при холостом ходе объясняется влиянием емкостного тока, который в достаточно длинных линиях высокого напряжения может достигать значительной величины. Емкостный ток, опережая по фазе создающее его напряжение, вызывает такое падение напряжения в индуктивности линии, которое и приводит к увеличению напряжения в конце линии по сравнению с напряжением в ее начале. [16]
Таким образом, если длина линии не превышает К / 4, то, как следует из рис. 15 - 10, напряжение монотонно возрастает по направлению к концу линии ( юр. Это повышение напряжения в конце линии при холостом ходе объясняется влиянием емкостного тока, который в достаточно длинных линиях высокого напряжения может достигать значительной величины. Емкостный ток, опережая по фазе создающее его напряжение, вызывает такое падение напряжения в индуктивности линии, которое и приводит к уменьшению напряжения в начале линии по сравнению с напряжением на ее конце. [17]
Современный осциллографический полярограф представляет собой сложное электронное устройство, предусматривающее решение ряда специфических задач, обусловленных применением ртутно-капельного электрода и особенностям принятого метода измерения. К их числу следует отнести необходимость подачи поляризующего напряжения в определенный момент жизни ртутной капли, поддержание высокой степени линейности напряжения на ячейке, устранение влияния емкостного тока и ряд других. [18]
Производная dljdy пропорциональна емкости двойного слоя, поэтому в дифференциальной полярографии ток заряжения называют иногда емкостным током. Поскольку емкость двойного слоя при изменении потенциала меняется сравнительно мало ( приблизительно всего в 2 раза), тогда как заряд поверхности меняется гораздо сильнее, то влияние емкостного тока в дифференциальной полярографии выражено слабее, чем влияние тока заряжения в классической полярографии. [19]
Если скорость изменения потенциала V достигает, например, 500 в / сек, то время, необходимое для увеличения потенциала электрода на 1 в, равно лишь 2 - 10 - 3 сек. Однако возможности простого хроно-амперометрического метода сильно ограничены, так как при повышении V становится очень большим ток заряжения двойного электрического слоя электрода, который может стать значительно больше фарадеевского тока, обусловленного протеканием электродной реакции; для уменьшения влияния емкостного тока в приборы приходится вводить специальные устройства. [20]
Если чскорость изменения потенциала V достигает, например, 500 в / сек, то время, необходимое для увеличения потенциала электрода на 1 в, равно лишь 2 - Ю 3 сек. Однако возможности простого хроно-амперометрического метода сильно ограничены, так как при повышении V становится очень большим ток заряжения двойного электрического слоя электрода, который может стать значительно больше фарадеевского тока, обусловленного протеканием электродной реакции; для уменьшения влияния емкостного тока в приборы приходится вводить специальные устройства. [21]
Перед подачей дополнительного напряжения ток автоматически компенсируют. Для устранения влияния дополнительного емкостного тока дополнительный фарадеев ток регистрируют только в конце полупериода. В результате компенсации влияние емкостного тока устраняется для всех компонентов раствора, г ля которых уже достигнуто значение предельного тока. Более положительные деполяризаторы даже в 10000-кратном избытке при этом не мешают определению. Кроме того, метод пригоден для обратимых и необратимых электродных процессов, поскольку используют импульс постоянного напряжения. [22]
Важным достоинством метода полярографии на переменном токе является его пригодность для непрерывного контроля концентрации растворов в проточных системах. Переменно-токовая полярография допускает более точную компенсацию емкостного тока с учетом нелинейных свойств емкости двойного слоя. При питании ячеек переменным напряжением прямоугольной формы влияние емкостного тока устраняется благодаря тому, что измерения выполняются в момент равенства последнего нулю. [23]
 |
Квадратно-волновая полярограмма рас -. твора Ри ( IV в 1 М НС1. [24] |
Один платиновый электрод служил рабочим электродом. Этот метод уменьшает постоянную времени цепи ячейки и снижает благодаря этому влияние емкостного тока. [25]
 |
Типовая схема ключа на тринисторе ( а и эпюры напряжения и тока при его включении ( б. [26] |
Наиболее сильно напряжение переключения уменьшается у образцов, имеющих большие емкости центральных переходов, небольшие утечки на переходе П3 и малые токи выключения. Действительно, чем больше емкость центрального перехода, тем больше емкостный ток и, следовательно, значительнее уменьшение обратного сопротивления перехода. У приборов с малым током выключения коэффициенты ар и ап быстрее возрастают с увеличением тока, поэтому влияние емкостного тока на величины ар и п у таких приборов выражено заметнее. [27]
Для нахождения полярограмм первого типа снимают обычно кривые зависимости тока от времени в течение жизни капли ( с помощью гальванометров с очень малым периодом собственных колебаний [38] или же с помощью осциллографа, впервые использованного чехословацкими учеными [39]), а затем строят зависимость тока, отвечающего выбранному моменту времени, от потенциала. Обычно же поля-рографы фиксируют зависимость от потенциала среднего за период жизни ртутной капли тока. Хотя полярограммы, построенные по мгновенным токам в конце жизни капли, имеют ряд существенных достоинств ( при таком виде съемки полярограмм удается, например, почти полностью исключить влияние емкостного тока, обусловленного заряжением двойного электрического слоя растущей поверхности ртутной капли, и таким образом повысить чувствительность и точность полярографических исследований), тем не менее большинству практических целей вполне удовлетворяют полярограммы, отвечающие средним токам. [28]
На этом принципе основана работа так называемых квадратно-волнового и пульс-полярографов. В квадратно-волновом полярографе [20 - 22] используется периодическое квадратно-волновое напряжение, накладываемое на медленно изменяющееся напряжение Е, как в полярографе Исиба-си - Фудзинага. Частота квадратно-волнового напряжения 225 гц, амплитуда постоянна и, как правило, не превышает 20 мв. Влияние емкостных токов не сказывается благодаря тому, что запись тока ведется только в течение 100 - 200 мксек в конце каждого полупериода квадратно-волнового напряжения, когда емкостный ток падает почти до нуля. Электронные фильтры, пропускающие высокую частоту, не пропускают на регистрирующий прибор медленно изменяющиеся во времени диффузионные токи. Квадратно-волновая полярограмма по форме напоминает производную от обычной полярограммы, амплитуда составляющей переменного тока на квадратно-волновой полярограммме соответствует разности токов в течение четного и нечетного полупериодов на производной полярограмм Исибаси - Фудзинага. [29]
На этом принципе основана работа так называемых квадратно-волнового и пульс-полярографов. В квадратно-волновом полярографе [ 20 - 221 используется периодическое квадратно-волновое напряжение, накладываемое на медленно изменяющееся напряжение Е, как в полярографе Исиба-си - Фудзинага. Частота квадратно-волнового напряжения 225 гц, амплитуда постоянна и, как правило, не превышает 20 мв. Влияние емкостных токов не сказывается благодаря тому, что запись тока ведется только в течение 100 - 200 мксек в конце каждого полупериода квадратно-волнового напряжения, когда емкостный ток падает почти до нуля. Электронные фильтры, пропускающие высокую частоту, не пропускают на регистрирующий прибор медленно изменяющиеся во времени диффузионные токи. Квадратно-волновая полярограмма по форме напоминает производную от обычной полярограммы, амплитуда составляющей переменного тока на квадратно-волновой полярограммме соответствует разности токов в течение четного и нечетного полу периодов на производной полярограмм Исибаси - Фудзинага. [30]
Страницы: 1 2