庫侖計的意思、庫侖計的詳細解釋

庫侖計的解釋

[voltameter] 電量表,用以測量由電解所産生通過一個導體的電量(如從酸性水中測量所産生的氣體或在*********溶液測量沉澱銀的重量)的儀器

詞語分解

• 庫的解釋 庫 （庫） ù 貯存東西的房屋或地方：倉庫。國庫。庫存。 姓。 筆畫數：； 部首：廣； 筆順編號：

專業解析

庫侖計（Coulometer），又稱電量計或安時計，是一種專門用于精确測量電荷量（Q）的儀器。其核心原理基于物理學中的法拉第電解定律，通過測量在電化學反應中析出或溶解的物質質量來間接确定通過電路的電荷總量。

一、核心定義與原理

1. 詞典釋義

   在專業術語中，庫侖計指通過電解過程中電極上物質的質量變化來計算電荷量的裝置。電荷量單位為庫侖（C），1庫侖等于1安培電流持續1秒通過的電荷量（1 C = 1 A·s）。

2. 科學原理

   依據法拉第電解定律：電極上析出或溶解的物質質量（m）與通過電解池的電荷量（Q）成正比，關系式為：

   $$

   m = frac{Q cdot M}{n cdot F}

   $$

   其中：

   • ( M ) 為物質的摩爾質量
   • ( n ) 為電子轉移數
   • ( F ) 為法拉第常數（約96,485 C/mol）。

二、類型與應用領域

1. 主要類型

   • 銀庫侖計：通過測量硝酸銀電解液中析出的銀質量計算電量，精度可達0.1%。
   • 銅庫侖計：利用硫酸銅溶液中的銅沉積質量，常用于工業校準。
   • 氣體庫侖計：通過電解水産生氫氧混合氣體的體積推算電荷量。

2. 現代應用

   • 電池管理系統（BMS）：實時監測锂電池充放電電荷量，估算剩餘容量（SoC）。
   • 電化學分析：在庫侖滴定中精确測定物質濃度，如環境檢測中的重金屬分析。
   • 科研校準：作為電荷量基準儀器校準數字電流積分設備。

三、權威參考文獻

1. 國家标準《GB/T 2900.41-2008 電工術語 原電池和蓄電池》對電荷量測量的定義。
2. 法拉第電解定律在《物理化學》（傅獻彩主編）中的理論闡述。
3. 中國科學院《分析化學手冊》第三版：電化學分析方法章節。
4. IEEE标準《IEEE 1188-2005》關于蓄電池測試中庫侖計的應用規範。

參見：

• 國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）電化學術語定義
• 中國計量科學研究院電荷量基準研究

（注：實際引用需替換為具體文獻鍊接或來源名稱）

網絡擴展解釋

庫侖計是一種用于測量電量的儀器，其定義和工作原理可通過以下三方面綜合解釋：

一、基本定義 庫侖計又稱安培秒計，主要用于測定電荷量或電流強度。它通過電解反應中析出物質的質量或電子積累量來計算電量。現代庫侖計多采用微處理器進行智能控制，可實時顯示電池電量或通過接口傳輸數據。

二、核心原理

1. 傳統電解法：基于法拉第電解定律，公式為： $$ Q = nF $$ 其中Q為電量（庫侖），n為物質的量（mol），F為法拉第常數（96485 C/mol）。通過測量通電時間和析出物質量（如銀的沉澱量）推算電流強度。

2. 現代數字測量：通過積分電流對時間的累計值計算電量，公式為： $$ Q = int I , dt $$ 采用高精度傳感器和CPU處理信號，實現實時監測。

三、主要應用

• 電池管理：監測锂電池等儲能設備的剩餘電量（如手機、電動汽車）
• 實驗室分析：用于電化學實驗中精确測定電解反應的電量
• 工業檢測：通過測量電鍍層厚度或氣體産量反推工藝參數

需注意：傳統庫侖計與數字庫侖計的實現方式不同，但核心目标均為精确量化電荷。實際應用中需根據測量場景選擇電解式或電子積分式設備。

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