Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Ток в электролитах




В состав практически любого биологического объекта входят элементы, обладающие свойствами электролитов (тканевая жидкость, цитоплазма клеток и т.д.). Поэтому, перед рассмотрением особенностей прохождения тока через биологические ткани, напомним некоторые общие законы прохождения тока через растворы электролитов.

Для возникновения постоянного тока в некоторой среде необходимо осуществление 2–х условий: 1) наличие свободных электрических зарядов в этой среде и 2) наличие напряженности E электрического поля , вызывающей направленное движение этих зарядов. В растворах электролитов свободные электрические заряды (положительные и отрицательные ионы) возникают в результате электролитической диссоциации, а под действием приложенной внешней разности потенциалов происходит движение ионов – через раствор идет электрический ток.

Основной закон прохождения тока по однородным проводникам – закон Ома, согласно которому сила тока I пропорциональна напряжению U на проводнике:

I = U/R . (1.1)

Сопротивление однородного проводника, как известно, зависит от его длины , площади его поперечного сечения S и удельного сопротивления проводника ρ:

R = ρℓ/S. (1.2)

 

Для описания прохождения токов через сложные неоднородные среды используют закон Ома в дифференциальной форме. Для получения соответствующего выражения преобразуем формулу (1.1), подставив в нее (1.2):

I = US/ρℓ. Учитывая, что I/S = j – плотность тока, а для однородного электрического поля его напряженность E = U/ℓ, получим: j = E/ρ. Обозначив g = 1/ρ, окончательно запишем Закон Ома в дифференциальной и векторной форме:


Удельная электропроводимость электролитов g – величина, обратная удельному сопротивлению r. Удельная электропроводимость имеет размерность
Ом–1 × м –1 . Напомним, что единица измерения электропроводимости (Ом –1 ) имеет название "сименс" (См): 1См = 1 Ом –1.

Удельная электропроводимость g электролита зависит от его свойств. Соответствующее рассмотрение токовых процессов в электролите показывает, что эта зависимость определяется формулой:

g = (q+ n+ b+ + q n b),

где q+ и q – заряды положительных и отрицательных ионов, n+ и n – концентрации ионов. Коэффициент пропорциональность b зависит от массы иона, его заряда, формы и называется подвижностью ионов – положительных b+ и отрицательных b. Подвижность ионов численно равна отношению скоростей v+ и v установившегося движения ионов к величине напряженности Е поля, которое вызвало это движение:

Если считать, что величина заряда положительного и отрицательного ионов одинакова: |q+| = |q| = q, и n+ = n = α n, где α – коэффициент диссоциации, а n – концентрация молекул растворенного вещества, то при этом условии формула для удельной электропроводимости электролита принимает более простой вид.

g = a q n ( b+ + b).


Поделиться:

Дата добавления: 2015-09-13; просмотров: 78; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты