1、自制能测量干电池内、外电压的装置普通锌锰电池也称碳性电池。这是市场上最常见。因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物,所以叫做干电池。它以二氧化锰为正极,以锌筒为负极,把化学能转变为电能供给外电路。在化学反应中由于锌比锰活泼,锌失去电子被氧化,锰得到电子被还原。锌-锰干电池的结构:正极材料:MnO 2、石墨棒;负极材料:锌片;电解质:NH 4Cl、ZnCl 2 及淀粉糊状物。原理:负极:Zn-2e=Zn 2 ; 正极:2MnO 22NH 42eMn2O32NH 3H 2O。右图是它的内部结构示意图。自制电池的过程:1、 剥掉电池的外壳,拔下带有金属帽的碳棒。2、 用起子铲掉封口。3、
2、 把锌筒中中央部分的二氧化锰、碳粉和氯化氨水的混合剂挖出放在容器里备用。4、 在锌筒壁上留下一层氯化铵、氯化锌、淀粉和水混合的糊状物。5、 用 4mm2 裸铜线扎在碳棒的一端作为电源的正极引出线(如图一) 。6、 用长 100mm 的 4mm2 带有绝缘护套的铜线,中间剥掉约 10mm 长的绝缘护套作为测内电压的探针(如图二) ,用橡皮筋绑在碳棒上,注意裸露的铜线部分不要与碳棒接触(如图三) 。7、在长方形的小塑料盒(我使用的装图钉的空塑料盒)的中下部打上若干小孔,在盒子的顶部打上两个小孔,作为电源正极和内电压极的引出线(如图四) 。8、 盒子的上半部填以橡皮泥(如图五) ,下半部填上二氧化锰
3、、碳粉和氯化氨水的混合图一图二图三 图四剂(如图六) ,合上盖子并用透明胶带固定(如图七) 。 9、 盒子上两个电极固定在塑料连接杆上(如图八) 。10、在锌筒的底部中央及边缘打上 4mm 的小孔,在边缘的小孔上用 4mm 20 螺丝螺母固定,作为电源的负极;用长 100mm 的 4mm2 带有绝缘护套的铜线,一端剥掉 10mm长的护套,作为电源负极的探针,插在锌筒的底部中央的小孔里,探头与锌筒口齐平。同样,把两个电极固定在塑料杆上(如图九) ,把它们组合在一起完成了电源的制作(如图十)。10、为了增加电源的内电阻,我们使用净水作为电源的液体(如图十一) ;由于该电源的负载能力较低,使用电阻较
4、大的电阻箱作为负载,为了减少误差,使用目前较先进的 DIS 作为测量工具(如图十二) ,图十三是它的线路图。图五 图六图七图八 图九图十实验过程:1、 电脑、数据采集器、两个电压传感器依次连接好。2、 打开软件,先对两个电压传感器调零。3、 安图十三连接电路,注意:电键断开,电阻箱阻值调至最大。4、 打开软件的开始实验,电脑显示内、外电压值。5、 闭合电键,改变电阻箱的阻值,电脑显示的内、外电压值也会改变,记录每一次的数据。6、 结束实验:断开电键,关闭软件,依次拆下连接线。下表是实验的一些数据:图十三图十一 图十二图十三A(V) B(V) A+B( V) 电阻阻值 1.246 0 1.246 开路1.092 0.147 1.239 39990.826 0.413 1.239 9990.728 0.504 1.232 6990.567 0.665 1.232 3990.49 0.742 1.232 2990.378 0.854 1.232 1990.224 1.001 1.225 990.21 1.015 1.225 890.196 1.029 1.225 790.175 1.05 1.225 690.154 1.064 1.218 590.147 1.078 1.225 490.168 1.057 1.225 390.091 1.141 1.232 29