法拉第定律描述了通过电极的电量与电极反应物的重量之间的关系。 它也被称为电解定律。 法拉第定律,也称为电解定律,是电镀过程遵循的基本定律。 法拉第(1791-1867)是英国著名的自学成才的科学家。 他发现的电解定律至今仍指导着电沉积技术。 这是电化学中最基本的定律。 从事电镀行业的工人应该熟悉这条著名的定律。 法律。 它分为两个子定律,即法拉第第一定律和法拉第第二定律。 (1)法拉第第一定律法拉第研究表明,电解过程中,阴极上析出的还原物质的量与通过的电流强度和通电时间成正比。 当我们讨论金属的电沉积时,公式可以表示为:M=KQ=KIt 其中M是析出金属的质量; K——比例常数; Q——通过的电量; I——电流强度; t——通电时间。 法拉第第一定律描述了电能转化为化学能之间的定性关系。 进一步的研究表明,这种转换具有严格的数量关系,这就是法拉第第二定律想要表达的内容。 (2)法拉第第二定律电解过程中,通过等量的电流,等量的不同物质沉淀或溶解。 也可表示为:电解1摩尔物质,所需电量为1“法拉第”(F),相当于96500℃或26.8A·h。 1F=26.8A?h=根据第一定律,也可以说,当相同电量通过不同电解质溶液时,电极上析出(或溶解)的物质与其物质的量成正比。
由于现在在标准用语中推荐使用摩尔,因此这些定理也可以用摩尔来描述。 所谓摩尔,是表示物质数量的单位。 每摩尔物质含有阿伏伽德罗粒子数。 摩尔缩写为mol,符号mol。 由于任何物质每摩尔的原子数都是一个常数,为 6.023 × 10 的 23 次方,因此这个数字称为阿伏加德罗常数。 阿伏加德罗常数是一个非常大的值,但摩尔作为物质数量的单位非常方便。 因为1摩尔碳的质量为12g,也就是6.023×1023个碳原子的质量。 由此,我们可以推导出 1 mol 任何原子的质量。 元素的相对原子质量(原子量)以 l2C 质量的 l/12 为基础。 通过将任何元素的原子质量与碳的质量进行比较获得的值就是该元素的原子量。 例如,氧的原子量为16,氢的原子量为1,铁的原子量为55.85,依此类推。 l个碳原子的质量与l个氧原子的质量之比为12:16。 1 mol 碳原子所含原子数与 1 mol 氧原子数相同。 1mol碳原子为12g,则1mol氧原子为16g。 同样,1 mol 任何原子的质量以克为单位,在数字上等于该原子的原子量。 磁通量的变化率是指磁通量变化的快慢。 关键就在“变”字。 如果磁通量很大,则它是恒定的。 变化率也为零。 但相反,即使磁通量很小,在短时间内也能发生很大的变化,即变化率很大。
如果你学过微积分,你就能很好地理解这一点。 平均变化率=变化量/变化时间。 瞬时变化率=d变化/dt 电动势的产生是由磁通量的变化引起的。 有时切割磁力线可能不会产生感应电动势。 判断是否发生主要采用以下方法: ⒈感应电流的产生 判断条件和方向是高考命题中出现频率较高的内容。 应特别注意楞次定律的应用。 “阻碍”一词是楞次定律的核心,其含义可以概括为三种表达: ⑴阻碍原磁通量的变化(简化为“反增同减”原理); ⑵阻碍导体的相对运动(简称“来不去留”原则); ⑶阻碍原有电流的变化(自感现象)。 ⒉法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容,也是高考热点之一。 该定理定量给出了感应电动势的计算公式,总结了感应电动势的大小与通过回路的磁通量的变化率成正比的规律。 ⑴根据不同情况,可表示为 、 、 等几种情况。 ⑵ 注意磁通φ、磁通变化Δφ、磁通变化率的区别。 ⑶ 注意与ε=BLv的区别和联系。 后者的v可以是平均速度或瞬时速度。 ⒊ 电磁感应的应用一般分为两个方面: ⑴ 电磁感应与电路定律的综合应用。 感应电动势主要相当于电源电动势,产生感应电动势的导体相当于内阻。 剩下的问题是电路分析和欧姆定律在闭路中的应用。
⑵ 电磁感应定律和机械定律的综合应用。 特别关注此类问题的动态分析。 如图所示,当用恒力拉动放置在磁场中光滑框架上的导体时,导体因切割磁力线而产生感应电流,并受到安培力f的阻碍。 其关系式可表示为: 假设导体质量为m,框架环路电阻R不变,则其运动方程为: 那是。 可以看出,随着切割速度v的增大,导体的加速度a减小。 当a=0时,速度达到最大值,v=vmax法拉第电磁感应定律公式,即导体匀速运动时的速度v=FR/B2L2。 在更复杂的电磁感应现象中,常常涉及焦耳热问题。 在具体过程中,感应电流是一个变量,安培力也是一个变量。 然而,从能量守恒定律的角度来看,安培力做多少功,就转换成多少电能,对于其他形式的能量来说,只要能量转换路径明确,用能量守恒来解决问题,可以节省很多细节丰富,解决问题简单方便。 【考题解析】例题 如图所示,固定在水平桌面上的金属框架cdef处于垂直向下的均匀磁场中。 金属杆ab搁置在框架上并且可以无摩擦地滑动。 此时adeb形成一个边长为L的正方形,杆的电阻为r,忽略其他部分的电阻。 开始时,磁感应强度为B。 ⑴ 如果t=0,则在保持棒静止的情况下,磁感应强度均匀增加,每秒增加k。 求棒中的感应电流。 在图上标出感应电流的方向。 ⑵ 在上述情况⑴中,如果杆始终保持静止,那么在t=t1s结束时需要加上垂直于杆的水平拉力是多少? ⑶ 如果磁感应强度从时间t=0开始逐渐减小,当棒以匀速v匀速向右运动时,棒中不会产生感应电流,那么磁感应强度随时间的变化应如何(写出 B 和 t) 之间的关系? 分析 ⑴ 由于磁场的磁感应强度均匀增加,因此在边长为 L 的方形线框内产生感应电动势和感应电流。
根据法拉第电磁感应定律。 根据闭路欧姆定律。 根据楞次定律,可以判断线框内的感应电流方向为逆时针方向。 ⑵ 当末端杆ab仍静止时法拉第电磁感应定律公式,其受力条件为,此时, 。 ⑶ 当杆内不产生感应电流时,根据法拉第电磁感应定律,Δt≠0,故Δφ=0,即回路中总磁通量不变,t时刻的磁通量。 所以。 说明这个例子是2000年上海高考的一道题,它是从B0开始递增和递减两个方向设置的问题。 问题不难,概念性强,比较新颖。 研究电磁感应定律是一个好问题。