Нормальный элемент

Нормальный элемент, гальванический элемент, значение эдс которого весьма стабильно во времени и воспроизводимо от экземпляра к экземпляру. Различают насыщенные и ненасыщенные (в зависимости от концентрации электролита) Н. э. Наилучшей стабильностью и воспроизводимостью обладают образцовые насыщенные Н. э. Вестона (рис.). Ненасыщенные Н. э. Вестона отличаются от насыщенных тем, что их электролит — водный раствор CdSO₄ — при температурах свыше 4 °C не содержит кристаллов 3 CdSO₄ ·8H₂O. Диапазон значений эдс при 20 °C у насыщенных Н. э. Вестона 1,01850—1,01870 в с точностью до 10^-5; у ненасыщенных Н. э. 1,0186—1,0194 в с точностью до 10^-4. Действительное значение эдс насыщенного Н. э. при температуре t, отличной от 20 °C, определяют по формуле:

E_t = E₂₀ — 0,00004 (t — 20) — 0,000001(t — 20)2в,

где E₂₀ — эдс Н. э. при 20 °C. Для ненасыщенных Н. э. изменение эдс с темпрой обычно не учитывается.

В Н. э. Кларка при таком же, как у Н. э. Вестона, положительном электроде отрицательным электродом служит 10 % — я амальгама цинка, а электролитом — насыщенный раствор ZnSO₄ с избытком кристаллов ZnSO₄ · 7H₂O. В интервале температур от 0 до 30 °C их эдс 1,432 в. В СССР Н. э. Кларка практически не применяются.

Насыщенные Н. э. используют в качестве образцовых мер эдс при точных электрических измерениях; они чувствительны к тряске и опрокидыванию. Ненасыщенные Н. э. используют как источники опорных эдс в промышленных и переносных электроизмерительных приборах; они значительно более устойчивы к механическим воздействиям, чем насыщенные Н. э.

Лит.: Электрические измерения. Средства и методы измерений, под ред. Е. Г. Шрамкова, М., 1972.

Схема устройства насыщенного нормального элемента Вестона с жидким (а) и без жидкого (б) электролита: 1 — отрицательный электрод (амальгама кадмия — 10 % Cd, 90 % Hg); 2 — кристаллы 3CdSO₄ (8H₂O; 3 — электролит — насыщенный водный раствор CdSO₄; 4 — положительный электрод (Hg); 5 — паста из Hg₂SO₄ (деполяризатор), растёртого с Hg и кристаллами 3CdSO₄·8H₂O; 6 — корковая пробка; 7 — синтетическая смола; выводы от электродов изготовлены из платиновой проволоки.