Трактат об электричестве и магнетизме

Из опытов Матиссена и Хоккина следует, что сопротивление однородного столба ртути при 0°С длиной в один метр и весом в один грамм равно 13,071 единиц В. А. Отсюда следует, что если удельный вес ртути равен 13,595, то сопротивление столба длиной в один метр и сечением в один квадратный миллиметр равно 0,96146 единиц В. А.

362. В следующей таблице 𝑅 - сопротивление в единицах В. А. столба длиною в один метр и весом в один грамм при 0°С, 𝑟 - сопротивление в сантиметрах, делённых на секунду, куба с ребром в один сантиметр. Приводимые данные получены в опытах Матиссена ², принято, что единица В. А. равна 0,98677 от квадранта большого круга Земли.

²Phil. Mag., May, 1865.

Удельный

вес

𝑅

𝑟

Возрастание

в % на

1°С

при

20°С

Серебро

10

,50

Холодно

тянутое

0

,1689

1

 588

0

,377

Медь

8

,95

Холодно

тянутая

0

,1469

1

 620

0

,388

Золото

19

,27

Холодно

тянутая

0

,4150

2

 125

0

,365

Свинец

11

,391

Прессованный

2

,257

19

 584

0

,387

Ртуть

13

,595

Жидкая

13

,071

94

 874

0

,072

Золото 2,

Серебро 1

15

,218

Твёрдое или

отожжённое

1

,668

18

 326

0

,065

Селен

при

100°С

Кристал

лическая

форма

6

×

10

¹³

1

,00

Об электрическом сопротивлении электролитов

363. Измерение электрического сопротивления электролитов затрудняется из-за поляризации электродов, которая приводит к тому, что наблюдаемая разность потенциалов металлических электродов оказывается больше, чем электродвижущая сила, которая в действительности вызывает ток.

Эту трудность можно преодолеть разными способами. В некоторых случаях мы можем избавиться от поляризации, используя электроды из подходящего материала, как, например, цинковые электроды в растворе сульфата цинка. Если сделать поверхность электродов очень большой в сравнении с сечением той части электролита, сопротивление которой нужно измерить, и использовать только токи малой длительности, идущие попеременно в противоположных направлениях, можно провести измерения до того, как прохождение тока вызовет заметную напряжённость поляризации.

Наконец, проведя два разных опыта, в одном из которых путь тока через электролит намного длиннее, чем в другом, и подбирая электродвижущую силу так, чтобы протекающий ток и время, в течение которого он идёт, были бы в каждом случае почти одинаковы, мы можем совсем исключить влияние поляризации.

364. В опытах, которые провёл д-р Паальцов (Paalzow) ³, электроды, имевшие форму больших дисков, были помещены в отдельные плоские сосуды, наполненные электролитом, а соединение осуществлялось с помощью длинного сифона, наполненного электролитом и погружённого в оба сосуда. Применялись два таких сифона разной длины.

³Berlin, Monatsbericht, July, 1868.

Наблюдаемые сопротивления электролита в этих сифонах равны 𝑅₁ и 𝑅₂. После измерений сифоны заполнялись ртутью. Сопротивления сифонов, заполненных ртутью, оказались равными 𝑅₁' и 𝑅₁'.

Отношение сопротивления электролита к сопротивлению некоторой массы ртути той же формы при 0°С определялось затем по формуле

ρ

=

𝑅₁-𝑅₂

𝑅₁'-𝑅₂'

.

Чтобы вывести из этих значений р сопротивление одного сантиметра в длину, имеющего сечение в квадратный сантиметр, мы должны умножить их на величину 𝑟 для ртути при 0°С. См. п. 361.

Паальцов приводит следующие результаты:

Темп.

°С

Сопротивление

в сравнении

со ртутью

Смеси серной кислоты и воды

H

₂

SO

₄

15

°С

96 950

H

₂

SO

₄

+14H

₂

O

19

14 157

H

₂

SO

₄

+13H

₂

O

22

13 310

H

₂

SO

₄

+499H

₂

O

22

184 773

Сульфат цинка и вода

ZnSO

₄

+33H

₂

O

23

°С

194 400

ZnSO

₄

+24H

₂

O

23

191 000

ZnSO

₄

+107H

₂

O

23

354 000

Сульфат меди и вода

CuSO

₄

+45H

₂

O

22

°С

202 410

CuSO

₄

+105H

₂

O

22

339 341

Сульфат магния и вода

MgSO

₄

+45H

₂

O

22

°С

199 180

MgSO

₄

+107H

₂

O

22

324 600

Соляная кислота и вода

HCl+15H

₂

O

23

°С

13 626

HCl+500H

₂

O

23

86 679

365. Г-да Кольрауш (F. Kohlraush) и Ниппольдт (W. A. Nippoldt)⁴ определили сопротивление смесей серной кислоты и воды. Они использовали переменные магнитоэлектрические токи, электродвижущая сила которых менялась от ¹/₂ до ¹/₇₄ от электродвижущей силы элемента Гроува, а с помощью термоэлектрической пары медь - железо они уменьшили электродвижущую силу до 1/429000 от электродвижущей силы элемента Гроува. Они нашли, что закон Ома применим к этому электролиту во всей области значений этих электродвижущих сил.

⁴Pogg. Ann., CXXXVIII, р. 280, 370, 1869.

Сопротивление минимально в смеси, содержащей приблизительно одну треть серной кислоты.

Сопротивление электролитов уменьшается с ростом температуры. Процентное возрастание проводимости при нагревании на 1°С дано в таблице [с. 399].

Сопротивление смесей

серной кислоты и воды при

22°С

,

выраженное через сопротивление ртути

при

0°С

.

Г-да Кольрауш и Ниппольдт

Удельный

вес при

18,5°

Процент

H

₂

SO

₄

Сопротивление

при

22°С

(Hg=l)

Процент

возрастания

проводимости

на

1°С

0,

9985

0,

0

746

300

0,

47

1,

00

0,

2

465

100

0,

47

1,

0504

8,

3

34

530

0,

653

1,

0989

14,

2

18

946

0,

646

1,

1431

20,

2

14

990

0,

799

1,

2045

28,

0

13

133

1,

317

1,

2631

35,

2

13

132

1,

259

1,

3163

41,

5

14

286

1,

410

1,

3597

46,

0

15

762

1,

674

1,

3994

50,

4

17

726

1,

582

1,

4482

55,