ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СЧЁТЧИК

Наука » Химия

В наши дни количество израсходованной электроэнергии измеряет всем знакомый счётчик. Чем больше электричества пройдёт через него, тем больше оборотов сделает диск и тем значительнее показания счёт­чика. Современный прибор, как правило, отградуирован в киловатт-ча­сах (кВт•ч). Однако первый электросчётчик, который придумал в 80-х гг. XIX в. знаменитый американский изобретатель Томас Алва Эдисон (1847— 1931), был совсем другим. В нём применялся принцип электролиза. В те времена использовался постоянный ток напряжением 110 В. На ввод каж­дого потребителя своей электрической компании Эдисон поместил эбо­нитовую коробочку, в которой находились две цинковые пластинки, по­гружённые в водный раствор сульфата цинка. При пропускании тока цинк постепенно переносился с анода на катод, в результате чего массы пла­стинок менялись. ещё Фарадей в 1833—1834 гг. установил, что при про­хождении через раствор соли цинка 96 500 Кл электричества (это чис­ло называется постоянной Фарадея, её точное значение 96 484,6 Кл/моль) на катоде выделяется 32,7 г металлического цинка, т. е. ровно 0,5 моль, поскольку Zn2+ —двухзарядный ион. Поэтому по изменению массы пластинок определяли, много ли электроэнергии истратил потре­битель.

Пропускать весь ток через электрохимическую ячейку было невыгод­но: она сильно нагревалась бы, а цинковый анод быстро израсходовал­ся. Поэтому Эдисон параллельно каждой ячейке присоединил шунт — пла­стинку из нейзильбера (сплав меди, никеля и цинка) шириной около 6 см и толщиной 0,25 мм: через шунт проходило 99 % всего электричества, а через ячейку — только 1 %. ещё одна проблема состояла в том, что при повышении температуры воздуха электропроводность раствора в ячей­ке повышается. Это выгодно компании (счётчик покажет больший расход электроэнергии, чем на самом деле), но не потребителю. Изобретатель­ный Эдисон решил проблему просто: к каждой электрохимической ячей­ке он подсоединил катушку из медной проволоки с точно рассчитанным сопротивлением. В отличие от раствора в ячейке, сопротивление меди с повышением температуры увеличивается. Таким образом, изменение тем­пературного режима действует на электропроводность раствора и катушки «в разные стороны»; в результате общее сопротивление счётчика остаёт­ся постоянным как при повышении, так и при понижении температуры. Наконец, чтобы в очень холодную погоду счётчик не утратил своих ка­честв, специальное устройство включало небольшую лампочку, подогре­вающую ячейку.

Раз в месяц электрик обходил потребителей, вставлял заранее взве­шенные новые катодные пластинки, а отработанные относил на централь­ную станцию. Там их промывали, сушили и взвешивали, после чего вы­писывали счёт за использованную электроэнергию, как это было тогда принято — по числу израсходованных ампер-часов (1 А•ч составляет 3600 А • с, или 3600 Кл).

В 1888 г. у электрической компании «Бостон Эдисон» имелось 800 та­ких счётчиков электроэнергии. Их обслуживали два электрика и три «маль­чика на побегушках». Сравнение количества электричества, выработан­ного центральной станцией, с суммой показаний всех электрохимических счётчиков потребителей давало расхождение не более 3 %. Такая точность вполне устраивала владельцев компании.



Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.