gian như hình 7.47a dùng để đo thời gian làm việc của các thiết bị. Nó gồm có vỏ thủy tinh 1 đặt hai điện cực bằng đồng là anốt 2 và catốt 3. Catốt nằm trong ống mao quản 4, dọc theo ống mao quản có thang chia độ 5. Dung dịch chứa trong bình là sunfát đồng CuSO4:
Hình 7.47. Chuyển đổi điện phân đơn giản: đồng hồ thời gian:
a) cấu tạo b) sơđồ mắc đồng hồ với dòng DC c) sơđồ mắc đồng hồ với dòng AC
Khi có dòng điện một chiều đi qua sẽ xảy ra hiện tượng điện phân. Anốt tan vào dung dịch còn catốt được bám vào một lượng đồng làm tăng độ dài của nó. Với dòng điện không thay đổi, độ dài của cực catốt khi tăng một lượng ∆l có thể viết dưới dạng: t k t s I F n A l . . . . . = = ∆ δ với: δ - mật độ dòng điện s - tiết diện của catốt t - thời gian đo.
Hình là các sơ đồ mắc của đồng hồ: với dòng một chiều ( hình 7.47b), với dòng xoay chiều (hình 7.47c).
Đồng hồ thời gian trên được chế tạo với giới hạn đo 5÷104 giờ với dòng chảy từ 0,01÷1mA. Sai số khoảng 5% khi cân catốt và 20% khi tính theo thang chia độ. Ngoài đồng hồ thời gian, chuyển đổi điện phân còn được chế tạo thành các dụng cụ để đo điện lượng khi phóng nạp ắc quy và các điện trở điều khiển dùng trong các mạch điều khiển và mạch hiệu chỉnh.
7.6.5. Chuyển đổi khimôtrôn:
a) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: khimôtrôn là một chuyển đổi điện hóa, nguyên lý làm việc của nó dựa trên việc sử dụng lớp "khóa", đó là lớp môi trường nguyên lý làm việc của nó dựa trên việc sử dụng lớp "khóa", đó là lớp môi trường làm nghèo đi các hạt mang điện tích (tượng tự như điốt và tranzito bán dẫn).
Chuyển đổi Khimôtrôn là một bình điện phân chứa đầy dung dịch iốt tuakali, trong dung dịch được duy trì dưới dạng ôxi hóa và dạng khử của một kim loại ion nhất định. Các điện cực được làm bằng kim loại không tương tác hóa học với chất điện phân (như vàng, bạch kim).
Khi ở dạng dung dịch, iốttuakali được phân ly theo phương trình:
−+ + + + ↔ K J KJ
Dòng điện dẫn: nếu ta đặt vào hai điện cực anốt và catốt một điện áp (cỡ 1V) thì các ion sẽ chuyển động và dẫn điện. Điện dẫn của dung dịch chủ yếu là do các anion J- , còn ion cation K+ không tham gia dẫn điện vì ở catốt có điện thế âm cỡ - 2V (trong khi đó điện thế thóat của K+ khoảng -1,8V).
Dưới tác dụng của điện trường giữa anốt và catốt, các ion J- di chuyển đến anốt và cho anốt điện tử để tạo thành ion J3- theo phương trình:
e J
J 2
3 −→ 3−+
Các ion J- giảm liên tục và rất nhanh cho đến khi dòng điện giảm đến không (I = 0) do J- biến hết thành J3-.
Dòng điện khuếch tán: bên cạnh hiện tượng này thì nhờ sự khuếch tán trong dung dịch, các ion J3- chạm vào cực catốt, nhận được điện tử để tạo thành dòng khuếch tán:
−−+ e→ J −+ e→ J J3 2 3
Dòng điện khuếch tán này rất nhỏ cỡ 10µA ở nhiệt độ bình thường. Bằng phương pháp thích hợp người ta đẩy các ion J3- về điện cực catốt, các ion J3- nhận điện tử để biến thành 3J- và dòng điện tăng lên rất nhanh.
Dòng điện I phụ thuộc chủ yếu vào lượng chuyển động của ion J3- về phía catốt, tức là phụ thuộc vào tác động của đại lượng cơ học nào đó.