Zad 5 część doświadczalna

Po wykonaniu na poprzednich zajęciach laboratoryjnych ogniwa pierwotnego typoszeregu R na kolejnej odrabianej pracowni dokonano pomiarów kontrolowanego wyładowania tegoż ogniwa. Podczas pracy ogniwa pierwotnego napięcie spada w stopniu zależnym od natężenia pobieranego prądu i czasu pracy ogniwa. W naszym przypadku dokonano pomiarów napięcia prądu w dwóch ogniwach pierwotnych typoszeregu R z różnymi depolaryzatorami : 1.- braunsztynem belgijskim, 2. - braunsztynem chińskim, przy obciążeniu opornikiem 2 Ω. Początkowa siła elektromotoryczna poszczególnych ogniw wynosiła odpowiednio:

1. SEM=1,3435 V oraz 2. SEM=1,6291 V.

Poniżej w tabeli 1 przedstawione są wartości mierzonych parametrów:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

14

16

18

20

22

24

26

30

32

34

36

38

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

1,3435

0,2813

0,275

0,2667

0,2587

0,2405

0,2337

0,2254

0,2162

0,2063

0,1977

0,1725

0,1751

0,1682

0,1652

0,1628

0,1618

0,047

0,053

0,134

0,099

0,106

0,475

0,1159

0,1476

0,1552

0,1236

0,1432

0,1317

0,1338

0,1465

0,1251

0,1388

0,1363

0,117

0,67175

0,14065

0,1375

0,13335

0,12935

0,12025

0,11685

0,1127

0,1081

0,10315

0,09885

0,08625

0,08755

0,0841

0,0826

0,0814

0,0809

0,0235

0,0265

0,067

0,0495

0,053

0,2375

0,05795

0,0738

0,0776

0,0618

0,0716

0,06585

0,0669

0,07325

0,06255

0,0694

0,06815

0,0585

0

1

2

3

4

5

6

7

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

41

46

51

56

61

66

71

76

81

86

91

1,6291

0,7744

0,7488

0,7439

0,7454

0,742

0,7725

0,7696

0,7717

0,7889

0,7974

0,8076

0,8162

0,823

0,8272

0,837

0,8311

0,8305

0,828

0,8238

0,8184

0,8109

0,8021

0,7777

0,7469

0,7212

0,6903

0,6552

0,627

0,6008

0,5778

0,5559

0,5351

0,5161

0,81455

0,3872

0,3744

0,37195

0,3727

0,371

0,38625

0,3848

0,38585

0,39445

0,3987

0,4038

0,4081

0,4115

0,4136

0,4185

0,41555

0,41525

0,414

0,4119

0,4092

0,40545

0,40105

0,38885

0,37345

0,3606

0,34515

0,3276

0,3135

0,3004

0,2889

0,27795

0,26755

0,25805

t [min]	U [V]	I [A]	t [min]	U [V]	I [A]

Wykonano wykresy zależności U=f(t) dla badanych ogniw.

Krzywa wyładowania ogniwa pierwotnego powinna mieć przebieg podobny do tego jaki został przedstawiony w części teoretycznej do zadania, powyższe charakterystyki napięciowe badanych ogniw znacznie odbiegają od tego przebiegu. Szczególnie słabym ogniwem pierwotnym okazała się bateryjka z braunsztynem belgijskim jako depolaryzatorem, choć SEM tegoż ogniwa był dość wysoki to po obciążeniu go oporem dwu omowym nastąpił gwałtowny spadek napięcia do około 0,3 V i przez czas pracy ogniwa nieznacznie napięcie się obniżało oscylując w granicach 0,15V. Lepsze właściwości prądowo-napięciowe wykazywało ogniwo z braunsztynem chińskim, lecz także po obciążeniu 2 Ω opornikiem nastąpił gwałtowny spadek napięcia z 1,6291 V do 0,7744 V a następnie początkowo spadało, dalej wystąpił okres wzrostu napięcia ogniwa by dalej systematycznie spadać do wartości około 0,5 V po 1,5 h czasu pracy.

Dobre ogniwo pierwotne powinno w miarę wydłużania czasu swojej pracy wykazywać spadek napięcia wytwarzanego prądu elektrycznego, początkowy spadek jest największy(0,2-0,4 V) a w dalszym okresie pracy już powinien być nieznaczny. Najlepiej by było gdyby napięcie utrzymywało się na stałym poziomie przez jak najdłuższy czas użytkowania ogniwa.

Właściwości prądowo-napięciowe naszych ogniw pierwotnych nie są najlepsze w porównaniu z wynikami wykonujących równocześnie takie pomiary innymi studentami, być może przyczyną różnic jest zastosowanie w naszych ogniwach innej, nowej sadzy, która mogła mieć wpływ na uzyskane przez nas wyniki (inna czystość, inne właściwości wypełniające). Podobne wnioski można przedstawić analizując przebieg krzywych I=f(t).

Poniżej przedstawione są zależności natężenia pobieranego prądu w funkcji czasu dla badanych ogniw pierwotnych, które mają identyczny przebieg jak zależności U=f(t), ilustrujące właściwości prądowe badanych ogniw pierwotnych typoszeregu R.

---