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🌡️ 📆 令和4年12月3日

🖱セルとセル定数

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セルとセル定数
制御と結果
方位角:
仰俯角:
電極間距離d /cm :
電極面積S /cm2
セル定数 a/m-1 1
導電率 σ/S/m 1
電気抵抗R /Ω 1

物質に電気を流すには、電極を少なくともふたつ取り付けなくてはいけません。 電極ふたつがついた一組を、セルと呼びます。 電解槽、電気化学セル、電池などセルと言います。

セルには細胞という意味もあります。

ひとつあるいは複数のセルを直列につないで電気と取り出すひとかたまりとした場合の電池は、バッテリーと呼びます。

セルには寸法があります。 セルの寸法でうち大切なふたつは、電極面積と電極間距離です。 電極面積と電極間距離の比をセル定数と言いますが、実際のセルでは複雑なカタチをしているので、セル定数を実験的に定めることが多いです。 また電極面積も、電極表面に微細な凹凸があったりすると、真の電極面積とみかけの電極面積が異なります。 真の電極面積とみかけの電極面積の比を、拡面倍率と呼んだりします。

導電率 などを測定するセルでは、白金黒(こく)などで電極表面で加工して、拡面倍率を大きくして、電極表面インピーダンスを小さくして、導電率測定の精度を向上させます。


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平行平板電極の間の等電位線
© K.Tachibana

等電位線(等電位面)は、平面上(空間中)の電位の等しい点をつないだ線(面)です。 等電位線は、気象の天気図の等圧線、地図の等高線と同じ概念と思ってさしつかえありません。

大きな平行板電極を小間隔で向かい合わせると、電界の強さおよびその方向が、均一になります。 これを平等電界と言います。 でも、板の端の部分では電界が両電極板の外側に出る形になり平等電界ではなくなります。 この現象を端効果たんこうか(縁効果えんこうか)と言います。 https://em.ten-navi.com/dictionary/1763/


  1   セル定数 に関わる物理量と バルクの材料 物性
物理量 単位 凡例
電極間距離 d mメートル 電界の強さ=電圧÷電極間距離
セル断面積 S へいほうメートル 拡面倍率1で、平板モデルのとき電極面積≒セル断面積
電極面積 A へいほうメートル 実験室でよく使う旗型電極の電極面積は 1cm²
セル定数 a 1/mまいメートル セル定数a=電極間距離d÷セル断面積S
コンダクタンス G 導電率 σ ÷セル定数
電気抵抗=抵抗率ρ×セル定数a
バルク電流密度j A/m2 バルク 電流密度 j 電流I÷セル断面積
界面電流密度j A/m2 界面 電流密度 j 電流I÷電極面積
電界の強さe V/m 電界の強さe電圧V÷電極間距離
🖱セルとセル定数

Fig セル定数
©Copyright Kazuhiro Tachibana all rights reserved.

セルの例
©Shiraya

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AB(スラリー)|スチーブンサイト2wt%/水分散液|AB(スラリー)
©H.Tanabe
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山形大学 准教授

伊藤智博

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3号館(物質化学工学科棟) 3-3301
Tel: 0238-26-3753
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