Вольтаметр газовый

Вольтаметр¹ – это устаревший измерительный прибор, основанный на химическом действии электрического тока. Служил для измерения силы тока.
Силу тока определяли по объему водорода, выделенного при электролизе подкисленной воды за определенное время. (Водород, выделенный током в 1 А за 1 с, занимает объем 0,116 см³ при нормальном давлении и температуре 0°С).
Устройство и работа вольтаметров (весового и газового), как измерительных приборов, изучались на уроках физики до середины ХХ века. Например, газовый вольтаметр мог применяться учащимися для градуирования амперметра при выполнении лабораторной работы в теме «Электролиз»².
В настоящее время модель весового вольтаметра используется для других целей (см. описание набора по электролизу Горячкина).

Фото 1. Прибор, напоминающий аппарат для разложения воды Weinhold’s (см.рис. 2).
– Общие габариты: высота 150 мм, диаметр основания 140 мм.
– Прибор мог быть куплен для нужд физического отдела Педагогического музея ВУЗ. Судя по использованным материалам (стеклянный сосуд, медные провода, деревянное основание на ножках, замазка вместо пробки, краска, содержащая свинцовый сурик), затраты были невелики. Самым дорогим материалом была платина (цена 1 г – 2 руб.).
– Платиновые электроды отсутсвуют.

Фото 2. Демонстрационный аппарат для электролиза воды.
– Выполнен по образцу вольтаметра Гофмана, который относится к группе вольтаметров со впаенными сквозь стенки электродами.
– Состоит из трех сообщающихся трубок; две с делениями предназначены для собирания газа; в трубку с резервуаром переходит раствор, вытесняемый газами.
– Изготовлен в 1975 году. Инструкция прилагается.

Рисунок 1.

Рисунок 2. Устройство газового вольтаметра

Историческая справка: Впервые явление разложения подкисленной воды было изучено в 1800 году английскими учеными Никольсоном и Карлейлем (Лондон) на простой установке: стеклянную трубочку, наполненную свежей речной водой, затыкали пробками, через которые внутрь трубки были пропущены медные провода; внутри трубки расстояние между концами проводов составляло чуть больше двух дюймов, другие концы медных проводов подсоединялись к Вольтову столбу. Через 2,5 часа было собрано небольшое количество водорода. Кислород окислял кончик медной проволоки, собрать его не представлялось возможным.
Установку усовершенствовали, чтобы собирать отдельно водород и кислород (см. рис.1).
М. Фарадей такой «снаряд» сделал измерительным прибором и наименовал вольтаметром. Произошло это событие после открытия законов электролиза (1834).
На рисунке 2 показано устройство одного из самых простых вольтаметров³: через дно сосуда пропущены металлические пластины, соединенные с винтами; над пластинами близко ко дну сосуда укреплены газосборные цилиндры с делениями.
Для проведения опытов в сосуд наливали подкисленную серной кислотой воду; наполнив цилиндры тем же раствором, опрокидывали их над пластинами; винты соединяли с источником тока.

¹) Ударение на «á».
²) Подробности о весовом и газовом вольтаметрах в параграфе «Электрохимические измерения», Физический эксперимент в школе. Т.III. Д.Д. Галанин, 1954.
³) Рисунок за № 62.182 из каталога № 50 АО «Макс Коль» Т.2 и 3.